CN205015711U - 电动机控制器 - Google Patents

Abstract

提供了一种电动机控制器，包括用于将电动机控制器连接到工业通信网络的物理连接装置，电动机控制器还包括适于选择网络协议的选择装置(21，22)以及适于在物理连接装置中使用所选择的网络协议的装置(23，24)。该电动机控制器的优点是通信中的延迟被最小化，并且减少了与电动机控制器有关的成本。

Description

电动机控制器

技术领域

本实用新型涉及电动机控制器，并且特别涉及具有用于工业网络系统的连接的电动机控制器。

背景技术

诸如频率转换器的电动机控制器经常地被使用作为包括例如其他频率转换器、中央控制计算机、可编程逻辑和其他过程控制设备的较大型工业系统的一部分。为了将这些设备连接到工业网络，需要给设备配备用于接收合适的线缆的物理连接端口。此外，为了使通信是可能的，网络系统中的设备需要使用相同的网络协议。工业计算机网络协议族的一个已知示例是现场总线。

当诸如频率转换器等的电动机控制器被安装到工业计算机网络时，通过将特定选项卡(optioncard)安装到设备来确保被安装的设备的通信。这样的选项卡包括处理网络操作的专用处理器。针对每一类工业计算机网络或者每一类现场总线，需要不同的卡以便可以处理每一种网络协议。

使用额外的选项卡增加了整体解决方案的成本和设计的复杂性。此外，选项卡接口经常存在限制，这将限制现场总线的支持能力。

选项卡的使用在设备的主处理器和现场总线之间提供了额外的组件。由于选项卡是额外的组件，其固有地产生来自现场总线的消息到达设备的主处理器的延迟。当设备例如是伺服驱动器时，设备可以通过现场总线接收与运动控制有关的信息。由于信息例如可以是控制设定点，显然产生的延迟对控制特性有影响并且这种延迟在控制器的调谐中应当被考虑。在一些控制结构中，通信系统中延迟的增加可以导致复杂的控制问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动机控制器以便解决上述问题。根据本发明的一个方面，提供一种电动机控制器，包括用于将电动机控制器连接到工业通信网络的物理连接装置，电动机控制器还包括：适于选择网络协议的选择装置，以及适于在物理连接装置中使用所选择的网络协议的装置。

在一个可能的实施方式中，用于选择网络协议的选择装置包括：一个或更多个能够被用户操作的机械开关，以及适于读取一个或更多个机械开关的位置的装置。

在一个可能的实施方式中，适于使用所选择的网络协议的装置包括：数据存储器，数据存储器包括与不同的网络协议有关的数据；适于响应于一个或更多个机械开关的位置读取数据存储器的装置；以及适于使用从数据存储器读取的数据执行所选择的网络协议的装置。

在一个可能的实施方式中，网络协议是基于以太网的协议，诸如EtherCAT或EthernetPowerlink。

在一个可能的实施方式中，电动机控制器是伺服驱动器。

在一个可能的实施方式中，电动机控制器是频率转换器。

在一个可能的实施方式中，与不同的网络协议有关的数据是以FPGA图像的形式，并且适于执行所选择的网络协议的装置是FPGA电路。

本实用新型基于将不同工业网络协议的支持整合到电动机控制器的构思。可以通过使用位于电动机控制器中的物理选择装置来选择所使用的协议。

本实用新型的电动机控制器的优点是通信中的延迟被最小化，因为在通信路径中避免了额外组件。此外，因为不需要选项卡，所以减少了与诸如频率转换器的电动机控制器有关的成本。

本实用新型的电动机控制器的使用能够简单地替换电动机控制器。在安装设备之前可以简单地利用开关或其他类似的选择装置来选择所使用的网络协议。

附图说明

在下文中，将通过优选的实施方式参考附图更详细地描述本实用新型，其中

图1是简化的工业网络结构；以及。

图2示出了根据本实用新型的实施方式的网络协议的选择的框图。

具体实施方式

图1示出了简化的工业网络结构。在下文中，工业网络结构被称为现场总线。现场总线的特定协议例如是基于以太网的协议，诸如EtherCAT或EthernetPowerlink。在图1中，主控制器1被连接到系统用于将操作指令提供给连接到现场总线2的其他设备。在图1的示例中，现场总线与两个伺服驱动器3，4连接，这两个伺服驱动器3，4基本上是驱动电动机的频率转换器。伺服驱动器与输入电压连接并且与受控的电动机连接(未示出)，用于以由主控制器1指示的方式驱动电动机。

图2示出了根据本实用新型的实施方式的网络协议的选择的简化框图。在电动机控制器中实现图2的框图以便采用所期望的网络协议。本实用新型的电动机控制器包括可以将电动机控制器连接到工业通信网络的物理连接装置。例如，物理连接装置是将分开的网络接线连接到电动机控制器的相应的输入端的连接器。这种连接器的一个示例是工业以太网连接器。

本实用新型的电动机控制器还包括适于选择网络协议的选择装置21，22。此外，电动机控制器包括适于在物理连接装置中使用所选择的网络协议的装置23。选择装置允许系统的用户选择在诸如频率转换器或伺服驱动器的电动机控制器中执行哪个通信协议。根据一个实施方式，选择装置包括一个或更多个机械开关21。这样的开关位于电动机控制器的外表面，使得这些开关可以被操作用于协议的选择。开关例如是旋转开关。

适于选择网络协议的装置优选地包括适于读取一个或更多个机械开关的位置的装置22。在电动机控制器中电子地读取开关的位置，使得例如控制器中的处理器能够基于一个或更多个开关的位置采取适当的动作。

适于使用所选择的网络协议的装置包括数据存储器24，与不同的网络协议有关的数据存储在数据存储器24中。存储器中存储的数据例如是FPGA图像以及相应的参数设置。响应于机械开关的位置读取数据存储器使得所期望的协议被使用。因此，读取配置开关的位置的处理器23指示将所期望的图像加载到FPGA电路25，或者将所期望的图像加载到FPGA电路25，使得FPGA电路执行所期望的协议。数据存储器包括用于不同的网络协议的FPGA图像，使得设备的用户能够根据现场总线中使用的协议从不同的网络协议进行选择。

以如下方式实现使用本实用新型的电动机控制器的配置。当控制器未上电(withoutpower)时，用户选择一个或更多个开关的正确位置以便指示所期望的网络协议。当诸如频率转换器或伺服驱动器的电动机控制器上电时，控制器的固件读取开关并且选择适当的FPGA图像来编程以及选择相应参数集来使用。从FPGA图像和参数被存储于其中的相应的数据存储器或数据库读取FPGA图像和参数。

以上，FPGA电路被用作执行所期望的协议的可能的处理电路的一个示例。众所周知，FPGA电路是可编程电路并且可以根据不同的可能性加载电路的编程。FPGA电路仅作为示例呈现，然而还可以使用其他类似操作电路。

选择开关被用于选择电动机控制器中使用的网络协议。选择开关还可以用于将控制器配置为主设备或从设备。本实用新型不限制从中选择所使用的协议的协议的数量。仅由设备的物理连接器的类型来限制协议，即物理连接器的类型必须适合于可选择的协议。例如，诸如EtherCAT和EthernetPowerlink的基于以太网的协议使用现场总线的同种物理介质，因此这些协议是可以在可选择的协议的列表上的协议的示例。还存在使用现场总线的类似物理特性的其他协议族，因此，本实用新型不限于基于以太网的协议。

本实用新型的电动机控制器优选地是作为受控系统的一部分的伺服驱动器。

对本领域技术人员明显的是，可以以各种方式实现本实用新型的构思。本实用新型及其实施方式并不限于以上描述的示例而是可以在权利要求的范围内变化。

Claims (8)

1.一种电动机控制器，包括用于将所述电动机控制器连接到工业通信网络的物理连接装置，其特征在于，所述电动机控制器还包括：

适于选择网络协议的选择装置(21，22)，以及

适于在所述物理连接装置中使用所选择的网络协议的装置(23，24)。

2.根据权利要求1所述的电动机控制器，其特征在于，用于选择网络协议的所述选择装置包括：

一个或更多个能够被用户操作的机械开关(21)，以及

适于读取所述一个或更多个机械开关(21)的位置的装置(22)。

3.根据权利要求2所述的电动机控制器，其特征在于，所述适于使用所选择的网络协议的装置包括：

数据存储器(24)，所述数据存储器(24)包括与不同的网络协议有关的数据，

适于响应于所述一个或更多个机械开关的位置读取所述数据存储器的装置(23)，以及

适于使用从所述数据存储器读取的数据执行所选择的网络协议的装置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电动机控制器，其特征在于，所述网络协议是基于以太网的协议。

5.根据权利要求4所述的电动机控制器，其特征在于，所述网络协议是EtherCAT或EthernetPowerlink。

6.根据前述权利要求1-3中任一项所述的电动机控制器，其特征在于，所述电动机控制器是伺服驱动器。

7.根据前述权利要求1-3中任一项所述的电动机控制器，其特征在于，所述电动机控制器是频率转换器。

8.根据前述权利要求3所述的电动机控制器，其特征在于，与不同的网络协议有关的数据是以FPGA图像的形式，并且所述适于执行所选择的网络协议的装置是FPGA电路。