CN207650631U - 一种基于hla模块的控制系统及相应的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于HLA模块的控制系统及相应的电路，包括数控系统、驱动、电机，其中驱动和电机只能识别模拟信号，控制系统还包括：HLA模块、伺服驱动、伺服电机和编码器，构成半闭环和闭环两种控制模式，用于将数控系统输出的数字信号转换为能被驱动和电机识别的模拟信号，并将模拟信号反馈给数控系统，数控系统利用模拟信号控制驱动和电机。应用本实用新型的技术方案，解决了设备之间通讯方式不兼容的问题。

Description

一种基于HLA模块的控制系统及相应的电路

技术领域

本实用新型涉及控制系统领域，具体而言，涉及一种基于HLA模块的控制系统及相应的电路。

背景技术

当前工业领域的控制设备的通讯方式正在逐步从现场总线发展成为工业以太网形式，上位机的通讯发展非常迅猛，相应的各大工业公司也将其驱动等下位机驱动系统迅速更新，以便搭建完整的控制系统。而传统的驱动设备还多以模拟量进行控制，并且在组建设备系统时需要考虑的因素较多，选择以太网通讯模式的下位机驱动可能性减小；在传统机床的改进过程中也会遇到相似的情况，传统机床中的驱动设备都是以模拟量输出控制为主，因此，设备之间通讯方式的不兼容严重影响了数控系统的精确度。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种基于HLA模块的控制系统及相应的电路，以解决现有技术中的设备之间通讯方式不兼容的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种基于HLA模块的控制系统，包括数控系统、驱动、电机，其中驱动和电机只能识别模拟信号，控制系统还包括：HLA模块、伺服驱动、伺服电机和编码器，构成半闭环和闭环两种控制模式，用于将数控系统输出的数字信号转换为能被驱动和电机识别的模拟信号，并将模拟信号反馈给数控系统，数控系统利用模拟信号控制驱动和电机。

HLA模块的接口一与数控系统连接，接口二与伺服驱动连接，接口三与编码器连接，接口二和接口三有两对，分别用于传输模拟量和编码器信号，一种通过所述伺服驱动反馈所得位置信号，一种通过所述编码器直接反馈所得位置信号，均可实现闭环控制；伺服电机与伺服驱动连接，编码器可以直接反馈至系统，亦可通过伺服驱动反馈至系统。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种上述控制系统的电路，通讯接口X200与PPU-X100相连，两者之间以DRIVE-CLIQ协议进行通讯；

接口X201连接下一个HLA的X200，完成拓扑组网功能；

接口X231连接编码器信号，实现运动的闭环反馈；其中RPn是TTL轨迹信号零脉冲，RNn是反向TTL轨迹信号零脉冲，APn是轨迹A的TTL轨迹信号，ANn是轨迹A的反向TTL轨迹信号，BPn和BNn分别是轨迹B的TTL和反向TTL轨迹信号；

X261是输出模拟量信号的接口，输出的是电压信号，范围是0～10V。

应用本实用新型的技术方案，通过使用HLA模块输出模拟量控制驱动，将SDB块(System Data Blocks)下载至数控系统，使Profibus报文166生效，实现数控系统与HLA模块之间通信正常，从而通过HLA模块的接口输出模拟量信号，控制电机精确运转，解决了设备之间通讯方式不兼容的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的基于HLA模块的控制系统的实施例的框图；

图2示出了控制系统的电路图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

请参考图1，本实用新型提供了一种基于HLA模块的控制系统，包括数控系统、驱动、电机，其中驱动和电机只能识别模拟信号，控制系统还包括：HLA模块、伺服驱动、伺服电机和编码器，构成半闭环和闭环两种控制模式，用于将数控系统输出的数字信号转换为能被驱动和电机识别的模拟信号，并将模拟信号反馈给数控系统，数控系统利用模拟信号控制驱动和电机。

HLA模块的接口一与数控系统连接，接口二与伺服驱动连接，接口三与编码器连接，伺服电机与伺服驱动连接，接口二和接口三有两对，分别用于传输模拟量和编码器信号，一种通过所述伺服驱动反馈所得位置信号，一种通过所述编码器直接反馈所得位置信号，均可实现闭环控制；伺服电机与所述伺服驱动连接。编码器可以直接反馈至系统，亦可通过伺服驱动反馈至系统。

如图2所示，为上述控制系统的电路图，通讯接口X200与PPU-X100相连，两者之间以DRIVE-CLIQ协议进行通讯；

接口X201连接下一个HLA的X200，完成拓扑组网功能；

接口X231连接编码器信号，实现运动的闭环反馈；其中RPn是TTL轨迹信号零脉冲，RNn是反向TTL轨迹信号零脉冲，APn是轨迹A的TTL轨迹信号，ANn是轨迹A的反向TTL轨迹信号，BPn和BNn分别是轨迹B的TTL和反向TTL轨迹信号；

X261是输出模拟量信号的接口，输出的是电压信号，范围是0～10V。

电机转速对应的换算公式是：

V_act＝0.1*U_actV_max

U_act是数控系统输出的实际电压，V_max是电机运动的最大速度，数控系统内将参数32000设置为电机实际最大速度；接口X224和X271分别是电子电源24V和液压组件26.5V供电。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

通过使用HLA模块输出模拟量控制驱动，将SDB块(System Data Blocks)下载至数控系统，使Profibus报文166生效，实现数控系统与HLA模块之间通信正常，从而通过HLA模块的接口输出模拟量信号，控制电机精确运转，解决了设备之间通讯方式不兼容的问题。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于HLA模块的控制系统，包括数控系统、驱动、电机，所述驱动和所述电机只能识别模拟信号，其特征在于，所述控制系统还包括：HLA模块、伺服驱动、伺服电机和编码器，构成半闭环和闭环两种控制模式，用于将所述数控系统输出的数字信号转换为能被所述驱动和所述电机识别的模拟信号，并将所述模拟信号反馈给所述数控系统，所述数控系统利用所述模拟信号控制所述驱动和所述电机；

所述HLA模块的接口一与所述数控系统连接，接口二与所述伺服驱动连接，接口三与所述编码器连接，接口二和接口三有两对，分别用于传输模拟量和编码器信号，一种通过所述伺服驱动反馈所得位置信号，一种通过所述编码器直接反馈所得位置信号，均可实现闭环控制；所述伺服电机与所述伺服驱动连接，编码器直接反馈至系统或通过伺服驱动反馈至系统。

2.一种权利要求1所述控制系统的电路，其特征在于，通讯接口X200与PPU-X100相连，两者之间以DRIVE-CLIQ协议进行通讯；

接口X201连接下一个HLA的X200，完成拓扑组网功能；

接口X231连接编码器信号，实现运动的闭环反馈；其中RPn是TTL轨迹信号零脉冲，RNn是反向TTL轨迹信号零脉冲，APn是轨迹A的TTL轨迹信号，ANn是轨迹A的反向TTL轨迹信号，BPn和BNn分别是轨迹B的TTL和反向TTL轨迹信号；

X261是输出模拟量信号的接口，输出的是电压信号，范围是0~10V。