CN220626899U

CN220626899U - 一种伺服驱动控制系统

Info

Publication number: CN220626899U
Application number: CN202322166319.9U
Authority: CN
Inventors: 田慕; 雷红红; 林森; 申建彬; 周少帅; 潘承孝; 郭少鹏
Original assignee: Zhengzhou Foguang Power Generation Equipment Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Foguang Power Generation Equipment Co Ltd
Priority date: 2023-08-10
Filing date: 2023-08-10
Publication date: 2024-03-19
Anticipated expiration: 2033-08-10

Abstract

本申请的实施例提出了一种伺服驱动控制系统，包括伺服电机、控制模块和驱动模块。伺服电机包括电机本体和与电机本体连接的第一编码器和第二编码器，第一编码器和第二编码器用于记录伺服电机的位置信息；控制模块包括模块主体和设置在模块主体上的第一CAN通信接口和第二CAN通信接口，模块主体通过第一CAN通信接口或第二CAN通信接口接收外部设备发送的控制指令，模块主体通过第一编码器或第二编码器获取伺服电机的位置信息；驱动模块包括第一驱动模块和第二驱动模块，第一驱动模块和第二驱动模块分别与伺服电机连接，第一驱动模块用于驱动伺服电机，或，第二驱动模块用于驱动伺服电机。本实施例的伺服驱动控制系统能够提高伺服驱动控制系统的可靠性。

Description

一种伺服驱动控制系统

技术领域

本申请涉及控制技术领域，尤其涉及一种伺服驱动控制系统。

背景技术

在相关技术中，伺服驱动控制系统主要由控制模块、驱动模块、通信模块和编码器等部分组成，通过采用单一的驱动模块、通信模块和编码器来进行控制，如果长时间在恶劣环境条件下工作，则驱动模块、通信模块和编码器容易出现故障，最终导致伺服驱动系统无法正常工作并停机。

实用新型内容

本申请提供了一种伺服驱动控制系统，以减少伺服驱动控制系统发生故障时出现停机的风险，提高伺服驱动控制系统的可靠性。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

本申请的实施例提出了一种伺服驱动控制系统，包括伺服电机、控制模块和驱动模块。伺服电机包括电机本体和与电机本体连接的第一编码器和第二编码器，第一编码器和第二编码器用于记录伺服电机的位置信息；控制模块包括模块主体和设置在模块主体上的第一CAN通信接口和第二CAN通信接口，模块主体通过第一CAN通信接口或第二CAN通信接口接收外部设备发送的控制指令，模块主体通过第一编码器或第二编码器获取伺服电机的位置信息；驱动模块包括第一驱动模块和第二驱动模块，第一驱动模块和第二驱动模块分别与伺服电机连接，第一驱动模块用于驱动伺服电机，或，第二驱动模块用于驱动伺服电机。

在本实施例中，伺服驱动控制系统的通信模块和编码器均采用两条独立的通信接口，当其中一条发生故障时，可以切换到另外一条进行通信，而驱动模块采用两个独立的模块，当其中一个模块发生故障时，可以切换到另外一个模块以对伺服电机进行驱动。具体而言，伺服驱动控制系统的通信模块采用第一CAN通信接口和第二CAN通信接口，示例性的，当第一CAN通信接口发生故障时，可以切换到第二CAN通信接口与外部设备进行连接，并接受外部设备发送的控制指令。如此，通过设置主备通信模块，当其中一个通信模块发生故障时，另外一个通信模块可以与外部设备进行通信，以保证伺服驱动控制系统始终可以正常工作，提高伺服驱动控制系统的可靠性。伺服电机包括第一编码器和第二编码器，当第一编码器发生故障时，可以切换到第二编码器，控制模块通过第二编码器接收伺服电机的位置信息。如此，通过设置主备编码器，当其中一个编码器发生故障时，控制模块可以通过另外一个编码器获取伺服电机的位置信息，以保证伺服驱动控制系统始终可以正常工作，提高伺服驱动控制系统的可靠性。驱动模块包括第一驱动模块和第二驱动模块，当第一驱动模块发生故障时，可以切换到第二驱动模块，并由第二驱动模块驱动伺服电机。如此，当其中一个驱动模块发生故障时，可以通过另外一个驱动模块驱动伺服电机，以保证伺服驱动控制系统始终可以正常工作，提高伺服驱动控制系统的可靠性。综上，本实施例的伺服驱动控制系统通过冗余设计，将通信模块、编码器和驱动模块均设计为两路，这样，能够有效提高伺服驱动控制系统的可靠性。

在本申请的一些实施例中，所述伺服驱动控制系统还包括检测单元，所述检测单元用于检测所述第一CAN通信接口是否发生故障，当所述第一CAN通信接口发生故障时切换为所述第二CAN通信接口，或，所述检测单元用于检测所述第一编码器是否发生故障，当所述第一编码器发生故障时切换为所述第二编码器，或，所述检测单元用于检测所述第一驱动模块是否发生故障，当所述第一驱动模块发生故障时切换为所述第二驱动模块。

在本申请的一些实施例中，所述伺服驱动控制系统还包括反馈单元，当由所述第一CAN通信接口切换为所述第二CAN通信接口后，所述反馈单元用于反馈切换成功信息。

在本申请的一些实施例中，所述伺服驱动控制系统还包括反馈单元，当由所述第一编码器切换为所述第二编码器后，所述反馈单元用于反馈切换成功信息。

在本申请的一些实施例中，所述伺服驱动控制系统还包括反馈单元，当由所述第一驱动模块切换为所述第二驱动模块后，所述反馈单元用于反馈切换成功信息。

在本申请的一些实施例中，所述伺服驱动控制系统还包括报警器，所述控制模块还包括IO接口，所述IO接口用于与所述报警器连接，当由所述第一CAN通信接口切换为所述第二CAN通信接口后，所述报警器用于提示切换成功信息，或，当由所述第一编码器切换为所述第二编码器后，所述报警器用于提示切换成功信息，或，当由所述第一驱动模块切换为所述第二驱动模块后，所述报警器用于提示切换成功信息。

在本申请的一些实施例中，所述伺服驱动控制系统还包括传感器，所述传感器用于检测所述伺服电机的位置信息，所述控制模块还包括IO接口，所述IO接口用于与所述传感器连接。

在本申请的一些实施例中，所述检测单元还用于检测所述第二CAN通信接口是否发生故障，或，所述检测单元还用于检测所述第二编码器是否发生故障，或，所述检测单元还用于检测所述第二驱动模块是否发生故障。

在本申请的一些实施例中，所述伺服驱动控制系统还包括电容模块，所述电容模块的一端与输入电源连接，另一端与所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块连接。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请实施例中的伺服驱动控制系统的结构框图；

图2为本申请实施例中的伺服驱动控制系统的流程图。

附图标记如下：

10外部设备；20传感器；30报警器；

100伺服电机；110第一编码器；120第二编码器；200控制模块；210第一CAN通信接口；220第二CAN通信接口；230IO接口；310第一驱动模块；320第二驱动模块；400电容模块。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1和图2所示，本申请的实施例提出了一种伺服驱动控制系统，包括伺服电机100、控制模块200和驱动模块。伺服电机100包括电机本体和与电机本体连接的第一编码器110和第二编码器120，第一编码器110和第二编码器120用于记录伺服电机100的位置信息；控制模块200包括模块主体和设置在模块主体上的第一CAN通信接口210和第二CAN通信接口220，模块主体通过第一CAN通信接口210或第二CAN通信接口220接收外部设备10发送的控制指令，模块主体通过第一编码器110或第二编码器120获取伺服电机100的位置信息；驱动模块包括第一驱动模块310和第二驱动模块320，第一驱动模块310和第二驱动模块320分别与伺服电机100连接，第一驱动模块310用于驱动伺服电机100，或，第二驱动模块320用于驱动伺服电机100。

在本实施例中，伺服驱动控制系统的通信模块和编码器均采用两条独立的通信接口，当其中一条发生故障时，可以切换到另外一条进行通信，而驱动模块采用两个独立的模块，当其中一个模块发生故障时，可以切换到另外一个模块以对伺服电机100进行驱动。具体而言，伺服驱动控制系统的通信模块采用第一CAN通信接口210和第二CAN通信接口220，示例性的，当第一CAN通信接口210发生故障时，可以切换到第二CAN通信接口220与外部设备10进行连接，并接受外部设备10发送的控制指令。如此，通过设置主备通信模块，当其中一个通信模块发生故障时，另外一个通信模块可以与外部设备10进行通信，以保证伺服驱动控制系统始终可以正常工作，提高伺服驱动控制系统的可靠性。伺服电机100包括第一编码器110和第二编码器120，当第一编码器110发生故障时，可以切换到第二编码器120，控制模块200通过第二编码器120接收伺服电机100的位置信息。如此，通过设置主备编码器，当其中一个编码器发生故障时，控制模块200可以通过另外一个编码器获取伺服电机100的位置信息，以保证伺服驱动控制系统始终可以正常工作，提高伺服驱动控制系统的可靠性。驱动模块包括第一驱动模块310和第二驱动模块320，当第一驱动模块310发生故障时，可以切换到第二驱动模块320，并由第二驱动模块320驱动伺服电机100。如此，当其中一个驱动模块发生故障时，可以通过另外一个驱动模块驱动伺服电机100，以保证伺服驱动控制系统始终可以正常工作，提高伺服驱动控制系统的可靠性。综上，本实施例的伺服驱动控制系统通过冗余设计，将通信模块、编码器和驱动模块均设计为两路，这样，能够有效提高伺服驱动控制系统的可靠性。

在本申请的一些实施例中，伺服驱动控制系统还包括检测单元，检测单元用于检测第一CAN通信接口210是否发生故障，当第一CAN通信接口210发生故障时切换为第二CAN通信接口220，或，检测单元用于检测第一编码器110是否发生故障，当第一编码器110发生故障时切换为第二编码器120，或，检测单元用于检测第一驱动模块310是否发生故障，当第一驱动模块310发生故障时切换为第二驱动模块320。如图2所示，在本实施例中，检测单元用于第一CAN通信接口210、第一编码器110以及第一驱动模块310是否发生故障，示例性的，当伺服驱动控制系统正常运行时，如果第一CAN通信接口210、第一编码器110或者第一驱动模块310发生故障，则停关机抱闸，接着判断是否进行主备模块的切换，也就是是否由第一CAN通信接口210切换为第二CAN通信接口220，或者由第一编码器110切换为第二编码器120，或者由第一驱动模块310切换为第二驱动模块320，如果需要切换，则伺服驱动控制系统可自主进行主备模块的切换，判断是否进行切换可以由软件完成。

在本申请的一些实施例中，伺服驱动控制系统还包括反馈单元，当由第一CAN通信接口210切换为第二CAN通信接口220后，反馈单元用于反馈切换成功信息。在本实施例中，如图2所示，当由第一CAN通信接口210切换为第二CAN通信接口220切换成功后，反馈单元用于将切换成功的信息反馈至外部的控制器等，以便进行下一步操作。

在本申请的一些实施例中，伺服驱动控制系统还包括反馈单元，当由第一编码器110切换为第二编码器120后，反馈单元用于反馈切换成功信息。在本实施例中，如图2所示，当由第一编码器110切换为第二编码器120切换成功后，反馈单元用于将切换成功的信息反馈至外部的控制器等，以便进行下一步操作。

在本申请的一些实施例中，伺服驱动控制系统还包括反馈单元，当由第一驱动模块310切换为第二驱动模块320后，反馈单元用于反馈切换成功信息。在本实施例中，如图2所示，当由第一驱动模块310切换为第二驱动模块320切换成功后，反馈单元用于将切换成功的信息反馈至外部的控制器等，以便进行下一步操作。

在本申请的一些实施例中，伺服驱动控制系统还包括报警器30，控制模块200还包括IO接口230，IO接口230用于与报警器30连接，当由第一CAN通信接口210切换为第二CAN通信接口220后，报警器30用于提示切换成功信息，或，当由第一编码器110切换为第二编码器120后，报警器30用于提示切换成功信息，或，当由第一驱动模块310切换为第二驱动模块320后，报警器30用于提示切换成功信息。在本实施例中，如图1所示，IO接口230可以用于连接CAN报警当由第一CAN通信接口210切换为第二CAN通信接口220切换成功后，或者，当由第一编码器110切换为第二编码器120切换成功后，或者，当由第一驱动模块310切换为第二驱动模块320切换成功后，报警器30可以用于提示操作人员切换成功的信息，以便操作人员进行下一步操作。

在本申请的一些实施例中，伺服驱动控制系统还包括传感器20，传感器20用于检测伺服电机100的位置信息，控制模块200还包括IO接口230，IO接口230用于与传感器20连接。在本实施例中，传感器20用于检测伺服电机100的位置信息，通过检测伺服电机100的位置信息，以便对伺服电机100进行驱动。

在本申请的一些实施例中，检测单元还用于检测第二CAN通信接口220是否发生故障，或，检测单元还用于检测第二编码器120是否发生故障，或，检测单元还用于检测第二驱动模块320是否发生故障。在本实施例中，如图2所示，检测单元还可以用于检测第二CAN通信接口220、第二编码器120或者第二驱动模块320是否发生故障，如果发生故障，则执行停关机抱闸。

在本申请的一些实施例中，伺服驱动控制系统还包括电容模块400，电容模块400的一端与输入电源连接，另一端与第一驱动模块310以及第二驱动模块320连接。在本实施例中，电容模块400的两端分别与输入电源和第一驱动模块310以及第二驱动模块320连接，通过设置电容模块400以延缓充电冲击，减少对伺服电机100的损伤。

本申请是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本申请范围的情况下，还可以对本申请进行各种变换和等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本申请做各种修改，而不脱离本使用新型的范围。因此，本申请不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本申请权利要求范围内的全部实施方式。

Claims

1.一种伺服驱动控制系统，其特征在于，包括：

伺服电机，所述伺服电机包括电机本体和与所述电机本体连接的第一编码器和第二编码器，所述第一编码器和所述第二编码器用于记录所述伺服电机的位置信息；

控制模块，所述控制模块包括模块主体和与设置在所述模块主体上的第一CAN通信接口和第二CAN通信接口，所述模块主体通过所述第一CAN通信接口或所述第二CAN通信接口接收外部设备发送的控制指令，所述模块主体通过所述第一编码器或所述第二编码器获取所述伺服电机的位置信息；

驱动模块，包括第一驱动模块和第二驱动模块，所述第一驱动模块和所述第二驱动模块分别与所述伺服电机连接，所述第一驱动模块用于驱动所述伺服电机，或，所述第二驱动模块用于驱动所述伺服电机。

2.根据权利要求1所述的伺服驱动控制系统，其特征在于，所述伺服驱动控制系统还包括检测单元，所述检测单元用于检测所述第一CAN通信接口是否发生故障，当所述第一CAN通信接口发生故障时切换为所述第二CAN通信接口，或，所述检测单元用于检测所述第一编码器是否发生故障，当所述第一编码器发生故障时切换为所述第二编码器，或，所述检测单元用于检测所述第一驱动模块是否发生故障，当所述第一驱动模块发生故障时切换为所述第二驱动模块。

3.根据权利要求2所述的伺服驱动控制系统，其特征在于，所述伺服驱动控制系统还包括反馈单元，当由所述第一CAN通信接口切换为所述第二CAN通信接口后，所述反馈单元用于反馈切换成功信息。

4.根据权利要求2所述的伺服驱动控制系统，其特征在于，所述伺服驱动控制系统还包括反馈单元，当由所述第一编码器切换为所述第二编码器后，所述反馈单元用于反馈切换成功信息。

5.根据权利要求2所述的伺服驱动控制系统，其特征在于，所述伺服驱动控制系统还包括反馈单元，当由所述第一驱动模块切换为所述第二驱动模块后，所述反馈单元用于反馈切换成功信息。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的伺服驱动控制系统，其特征在于，所述伺服驱动控制系统还包括报警器，所述控制模块还包括IO接口，所述IO接口用于与所述报警器连接，当由所述第一CAN通信接口切换为所述第二CAN通信接口后，所述报警器用于提示切换成功信息，或，当由所述第一编码器切换为所述第二编码器后，所述报警器用于提示切换成功信息，或，当由所述第一驱动模块切换为所述第二驱动模块后，所述报警器用于提示切换成功信息。

7.根据权利要求6所述的伺服驱动控制系统，其特征在于，所述伺服驱动控制系统还包括传感器，所述传感器用于检测所述伺服电机的位置信息，所述控制模块还包括IO接口，所述IO接口用于与所述传感器连接。

8.根据权利要求2所述的伺服驱动控制系统，其特征在于，所述检测单元还用于检测所述第二CAN通信接口是否发生故障，或，所述检测单元还用于检测所述第二编码器是否发生故障，或，所述检测单元还用于检测所述第二驱动模块是否发生故障。

9.根据权利要求1所述的伺服驱动控制系统，其特征在于，所述伺服驱动控制系统还包括电容模块，所述电容模块的一端与输入电源连接，另一端与所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块连接。