LU500557B1 - Système et procédé de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P - Google Patents

Abstract

La présente invention divulgue un système et un procédé de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P, le système comprenant un contrôleur de mouvement et plusieurs systèmes de servo-entraînement connectés via un bus EtherCAT P ; chaque système de servo-entraînement comprenant un servomécanisme d'entraînement et un moteur qui sont connectés électriquement l'un à autre. Le présent système permet de réaliser une transmission de deux voies de puissance isolées via un même ligne de communication EtherCAT en disposant un circuit de traitement de puissance au port réseau de communication EtherCAT P, ce qui assure une vitesse de communication et des performances de synchronisation du système tout en réduisant le nombre de câbles du système et améliorant la fiabilité du système.

Description

BL-5259 LU500557 Système et procédé de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P

Domaine de l’invention La présente invention appartient au domaine technique de la commande de moteur, en particulier concerne un système et un procédé de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P Art antérieur Depuis les dernières années, les systèmes de servocommande multibroche se sont développés rapidement et sont utilisés largement dans des domaines tels que les robots intelligents, les machines-outils à commande numérique avancée et les fabrications flexibles.

Avec l’élévation de la complexité et l’amélioration des fonctions dans ces domaines d’application, de nouvelles exigences sont proposées sur les interfaces de communication des systèmes de servocommande.

Les systèmes de servocommande multibroche traditionnels sont principalement des bus basés sur des caractéristiques de communication en série, présentant des problèmes de basse vitesse de communication et de mauvaises performances de synchronisation.

De plus, en raison de nombreux câbles d'alimentation et de communication de ces équipements de commande complexes, il existe des problèmes tels que des coûts d'installation et de maintenance élevés et une faible fiabilité.

Avec le développement de techniques telles que le bus sur site et l'Ethernet industriel, des applications de ces techniques aux systèmes de commande de servomoteur a attiré une grande attention.

Les documents CN104820403B, CN204650244U et CN109308030A proposent d’appliquer la technique de bus EtherCAT aux robots, aux machines-outils à commande numérique et aux systèmes de commande de servomoteur pour améliorer la vitesse et les performances de synchronisation des interfaces de communication du système, mais ils ne peuvent toujours pas résoudre le problème de complexité des câbles 1

BL-5259 LU500557 du système.

Sommaire de l’invention Pour résoudre les problèmes dans l’art existant, la présente invention propose un système et un procédé de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P, et la solution technique est la suivante : Un système de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P est proposé, qui comprend un contrôleur de mouvement et plusieurs systèmes de servo-entraînement, le contrôleur de mouvement étant connecté au système de servo- entraînement via un bus EtherCAT P ; chaque système de servo-entrainement comprenant un servomécanisme d'entraînement et un moteur qui sont connectés électriquement l'un à autre ; un capteur de position étant intégré à l'intérieure du moteur pour détecter la position du rotor du moteur ; le bus EtherCAT P est utilisé pour transmettre les signaux de commande et de retour de chaque moteur, réalisant ainsi une commande multi-moteur ; le bus EtherCAT P est utilisé en outre pour transmettre deux voies de puissance 1solées nécessaires pour chaque système de servo-entraînement ; les deux voies de puissance isolées sont utilisées chacune pour alimenter la commande et l'entraînement du servomécanisme d'entraînement.

De plus, le contrôleur de mouvement comprend un premier module de processeur, un premier module de puissance, N adaptateurs Ethernet standard, N ports réseau EtherCAT Pet N modules de traitement de puissance ; le premier module de processeur étant connecté à N adaptateurs Ethernet standard, l’un adaptateur Ethernet standard correspondant à l’un port réseau EtherCAT P l’une extrémité du premier module de puissance étant connectée au premier module de processeur, et l'autre extrémité étant connectée aux N modules de traitement de puissance, et le module de traitement de puissance étant connecté à son port réseau EtherC AT P correspondant ; le premier module de processeur exécute des protocoles de station maître EtherCAT et exécute l’algorithme de commande de mouvement multibroche, calcule les instructions de commande de chaque moteur et les envoie à chaque système de servo-entraînement via un bus EtherCAT P ;

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BL-5259 LU500557 le premier module de puissance fournit une puissance au premier module de processeur, et la puissance est traitée par le module de traitement de puissance puis transmise au port réseau EtherC AT P correspondant ; le module de traitement de puissance comprend un circuit pour fournir une protection de limitation de courant, une protection inverse et une les courants de pointe, et un circuit de filtre LC ; ledit port réseau EtherCAT P comprend quatre broches de signal TX +/- et RX +/-, de sorte de transmettre les signaux EtherCAT et transmettre en même temps les deux voies de puissance isolées.

De plus, la protection de limitation de courant est mise en œuvre à travers un fusible, la protection inverse est mise en œuvre à travers une diode ; la protection contre le courant de pointe est mise en œuvre à travers une puce de contrôle de courant de surtension, et le premier module de processeur adopte un processeur CPU de série Intel 17. De plus, le servomécanisme d'entraînement comprend un module de microcontrôleur, un module d'isolation, un module d'entraînement, un module de détection, un module de traitement de puissance de servo-entrainement, ainsi qu'un module de commande d'interface de station esclave EtherCAT, un port réseau d'entrée EtherCAT P et un port réseau de sortie EtherCAT P ; le module de microcontrôleur, le module d'isolation, le module d'entraînement, le module de détection et le module de microcontrôleur sont connectés en séquence, le module d'entraînement et le module de détection sont connectés chacun au moteur ; le module de traitement de puissance de servo-entraînement reçoit une entrée de puissance extérieure et une entrée de puissance du port réseau d'entrée EtherCAT P pour alimenter les autres modules et le port réseau de sortie EtherCAT P ; le module de commande d'interface de station esclave EtherC AT est connecté également au port réseau d'entrée EtherCAT P, le module de microcontrôleur et le port réseau de sortie EtherCAT P ; le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT prend une puce de commande de station esclave EtherCAT comme noyau pour réaliser un traitement de trames de données EtherCAT et pour effectuer une interaction de données avec le module de microcontrôleur ; le module de microcontrôleur reçoit des signaux de commande envoyés par le contrôleur de mouvement à travers le module de commande d'interface de 3

BL-5259 LU500557 station esclave EtherC AT, exécute l'algorithme de commande du servomoteur en fonction des signaux collectés par le module de détection, et sort les signaux PWM de sorte d’être traités par le module d'isolation et transmis au module d'entraînement pour entraîner le moteur ; ou le module de microcontrôleur renvoie les informations de fonctionnement du moteur collectées par le module de détection vers le contrôleur de mouvement à travers le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT ; le module de traitement de puissance de servo-entraînement comprend un circuit de filtre LC et un circuit de protection inverse, qui transmet les deux voies de puissance 1solées pour alimenter la commande et l'entraînement du servomécanisme d'entraînement ; les lignes TX + et TX- du port réseau d’entrée EtherCAT P sont utilisés pour transmettre la puissance de commande du servomécanisme d'entraînement, et les lignes RX +, RX- sont utilisés pour transmettre la puissance d'entraînement du servomécanisme d'entraînement.

De plus, ledit module de commande d'interface de station esclave EtherCAT comprend une EEPROM pour stocker des fichiers de configuration des équipements de station esclave EtherCAT et indiquer le type EtherC AT P de la station esclave.

Un procédé de commande de moteur pour un système de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P est proposé, qui comprend les étapes suivantes : S1 : le contrôleur de mouvement acquiert une position ou une vitesse réelle de chaque moteur via un bus EtherCAT P, et exécute l'algorithme de servocommande multibroche correspondant à une certaine période en fonction des exigences réelles d'application, et calcule les données d’instruction de position ou de vitesse de chaque moteur ; S2 : le contrôleur de mouvement met à jour les données d’instruction de position ou de vitesse calculées de chaque moteur dans les trames de données EtherCAT, et les envoie à chaque servomécanisme d'entraînement via le bus EtherCAT P ; S3 : chaque servomécanisme d'entraînement reçoit une instruction de position ou de vitesse de chaque moteur à travers le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT, et le module de microcontrôleur exécute l'algorithme de commande du moteur, génère un signal d'entraînement et entraîne le servomoteur jusqu’à un état spécifié.

De plus, au S3, lorsque chaque servomécanisme d'entraînement reçoit une instruction de position de chaque moteur à travers le module de commande d'interface de station esclave 4

BL-5259 LU500557 EtherCAT, en particulier, les étapes de commande sont les suivantes : (1) juger si un signal d'horloge synchrone EtherCAT est reçu et, si oui, passer à l'étape suivante ; (2) acquérir un mode de commande et une instruction de position envoyés par le contrôleur de mouvement a travers la communication EtherC AT et acquérir une position actuelle du moteur par le module de détection, le microcontrôleur exécute l’algorithme de commande de position puis sort une vitesse de rotation donnée ; (3) en fonction de la vitesse de rotation donnée et la vitesse de rotation actuelle mesurée par le module de détection, le microcontrôleur exécute l’algorithme de commande de vitesse de rotation puis sort un signal de courant donné ; (4) le microcontrôleur traite le courant actuel mesuré par le module de détection pour obtenir les données du courant actuel, exécute l’algorithme de commande de courant et génère un signal d’entraînement à l’aide de la transformation de coordonnées et de l’algorithme SVPWM ; (5) le microcontrôleur envoie le signal d'entraînement au moteur correspondant et commande le moteur à tourner jusqu'à une position spécifiée ; Lorsque chaque servomécanisme d'entraînement reçoit une instruction de vitesse de rotation de chaque moteur à travers le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT, en particulier, les étapes de commande sont les suivantes : (1) juger si un signal d'horloge synchrone EtherCAT est reçu et, si oui, passer à l'étape suivante ; (2) acquérir un mode de commande et une instruction de vitesse de rotation envoyés par le contrôleur de mouvement à travers la communication EtherCAT et acquérir une vitesse de rotation actuelle du moteur par le module de détection, le microcontrôleur exécute l’algorithme de commande de vitesse de rotation puis sort un courant donné ; (3) le microcontrôleur traite le courant actuel mesuré par le module de détection pour obtenir les données du courant actuel, exécute l’algorithme de commande de courant et génère un signal d’entraînement à l’aide de la transformation de coordonnées et de l’algorithme SVPWM ; (4) le microcontrôleur envoie le signal d'entraînement au moteur correspondant et commande le moteur à tourner jusqu'à la vitesse de rotation spécifiée.

BL-5259 LU500557 La présente invention présente les effets bénéfiques suivants : Le système de servo-entraînement multibroche basé sur la technique EtherCAT P fourni par la présente invention permet de réaliser une transmission de signal EtherCAT et de deux voies de puissance isolées via un même ligne de réseau. Le procédé de la présente invention permet d’assurer une vitesse de communication et des performances de synchronisation du système tout en réduisant la complexité de câblage du système et améliorant la fiabilité du système. Brève description des figures FIG. 1 est un bloc-diagramme de la structure du système de servocommande multibroche selon la présente invention ; FIG. 2 est un bloc-diagramme de la structure du système de commande de servomoteur multibroche selon un exemple de réalisation de la présente invention ; FIG. 3 est un bloc-diagramme de la structure du système de commande de servomoteur multibroche selon un autre exemple de réalisation de la présente invention ; FIG. 4 est un bloc-diagramme de la structure du contrôleur de mouvement selon la présente invention ; FIG. 5 est un schéma d'un exemple de réalisation du circuit de traitement de puissance du port réseau EtherCAT P du contrôleur de mouvement selon la présente invention ; FIG. 6 est un bloc-diagramme de la structure du servomécanisme d'entraînement selon la présente invention ; FIG. 7 est un schéma de circuit du module de traitement de puissance de servo- entraînement du servomécanisme d'entraînement selon la présente invention ; FIG. 8 est un organigramme du processus du procédé de commande de mouvement multibroche selon la présente invention ; FIG. 9 est un organigramme du processus du procédé de commande de position du servomoteur selon la présente invention ; FIG. 10 est un organigramme du processus du procédé de commande de vitesse de rotation du servomoteur selon la présente invention.

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BL-5259 LU500557 Description détaillée de l’invention Les objets et les effets de la présente invention apparaîtront plus claires à la lecture de la description détaille ci-après de la présente invention en référant les figures et les exemples de réalisation de préférence.

On comprendra que les exemples de réalisation décrits ci- après ne sont qu’à titre des exemples de réalisation illustratifs, au lieu de description limitative pour la présente invention.

Comme montrée la figure 1, un système de servocommande multibroche fourni par la présente invention comprend un contrôleur de mouvement et plusieurs systèmes de servo- entraînement, le contrôleur de mouvement étant connecté au système de servo- entraînement via un bus EtherCAT P ; chaque système de servo-entrainement comprenant un servomécanisme d'entraînement et un moteur qui sont connectés électriquement l'un à autre ; un capteur de position étant intégré à l'intérieure du moteur pour détecter la position du rotor du moteur ; Le bus EtherCAT P est utilisé pour transmettre les signaux de commande et de retour de chaque moteur, réalisant ainsi une commande multi-moteur ; le bus EtherCAT P est utilisé en outre pour transmettre deux voies de puissance isolées nécessaires pour chaque système de servo-entrainement ; les deux voies de puissance isolées sont utilisées chacune pour alimenter la commande et l'entraînement du servomécanisme d'entraînement.

Grâce à la flexibilité de la connexion du bus EtherCAT, la connexion entre le contrôleur de mouvement et les plusieurs systèmes de servo-entraînement est très flexible.

La figure 2 est un bloc-diagramme de la structure du système de commande de servomoteur multibroche selon un exemple de réalisation de la présente invention, dans laquelle les systèmes de servo-entraînement sont connectés directement au contrôleur de mouvement ; la figure 3 est un bloc-diagramme de la structure du système de commande de servomoteur multibroche selon un autre exemple de réalisation de la présente invention, dans laquelle certains systèmes de servo-entraînement sont connectés directement au contrôleur de mouvement, ou connectés au port réseau EtherCAT P des autres systèmes de servo- entraînement ; de préférence, le moteur est un servomoteur sans balais à aimant permanent.

La figure 4 est un bloc-diagramme de la structure du contrôleur de mouvement selon la présente invention, dans laquelle, le contrôleur de mouvement comprend un premier 7

BL-5259 LU500557 module de processeur, un premier module de puissance, N adaptateurs Ethernet standard, N ports réseau EtherCAT P et N modules de traitement de puissance ; le premier module de processeur étant connecté à N adaptateurs Ethernet standard, l’un adaptateur Ethernet standard correspondant à l’un port réseau EtherCAT P, l’une extrémité du premier module de puissance étant connectée au premier module de processeur, et l'autre extrémité étant connectée aux N modules de traitement de puissance, et le module de traitement de puissance étant connecté à son port réseau EtherCAT P correspondant ; le premier module de processeur exécute des protocoles de station maître EtherCAT et exécute l’algorithme de commande de mouvement multibroche, calcule les instructions de commande de chaque moteur et les envoie à chaque système de servo-entraînement via un bus EtherCAT P. Le premier module de puissance fournit une puissance au premier module de processeur, et la puissance est traitée par le module de traitement de puissance puis transmise au port réseau EtherCAT P correspondant. Dans le méme temps, un filtrage entre le port réseau EtherCAT P et l'adaptateur Ethernet standard est assuré par un condensateur. Le module de traitement de puissance comprend un circuit pour fournir une protection de limitation de courant, une protection inverse et une protection contre les courants de pointe, et un circuit de filtre LC. Comme montrée la figure 5, dans un exemple de réalisation, la protection de limitation de courant est mise en œuvre a travers un fusible, la protection inverse est mise en ceuvre a travers une diode ; la protection contre le courant de pointe est mise en ceuvre a travers une puce de controle de courant de surtension, par exemple une puce LMS5069. Le premier module de processeur adopte un processeur CPU de série Intel

17. Ledit port réseau EtherCAT P comprend quatre broches de signal TX +/- et RX +/-, de sorte de transmettre les signaux EtherCAT et transmettre en même temps les deux voies de puissance isolées. Comme montrée la figure 6, le servomécanisme d'entraînement comprend un module de microcontrôleur, un module d'isolation, un module d'entraînement, un module de détection, un module de traitement de puissance de servo-entrainement, ainsi qu'un module de commande d'interface de station esclave EtherCAT, un port réseau d'entrée EtherCAT P et un port réseau de sortie EtherCAT P ; 8

BL-5259 LU500557 le module de microcontrôleur, le module d'isolation, le module d'entraînement, le module de détection et le module de microcontrôleur sont connectés en séquence, le module d'entraînement et le module de détection sont connectés chacun au moteur ; le module de traitement de puissance de servo-entraînement reçoit une entrée de puissance extérieure et une entrée de puissance du port réseau d'entrée EtherCAT P pour alimenter les autres modules et le port réseau de sortie EtherCAT P ; le module de commande d'interface de station esclave EtherC AT est connecté également au port réseau d'entrée EtherCAT P, le module de microcontrôleur et le port réseau de sortie EtherCAT P ; le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT prend une puce de commande de station esclave EtherCAT comme noyau pour réaliser un traitement de trames de données EtherCAT et pour effectuer une interaction de données avec le module de microcontrôleur ; le module de microcontrôleur reçoit des signaux de commande envoyés par le contrôleur de mouvement à travers le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT, exécute l'algorithme de commande du servomoteur en fonction des signaux collectés par le module de détection, et sort les signaux PWM de sorte d’être traités par le module d'isolation et transmis au module d'entraînement pour entraîner le moteur ; ou le module de microcontrôleur renvoie les informations de fonctionnement du moteur collectées par le module de détection vers le contrôleur de mouvement à travers le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT ; comme montrée la figure 7, le module de traitement de puissance de servo-entraînement comprend un circuit de filtre LC et un circuit de protection inverse, qui transmet les deux voiles de puissance isolées pour alimenter la commande et l'entraînement du servomécanisme d'entraînement ; les lignes TX + et TX- du port réseau d’entrée EtherC AT P sont utilisés pour transmettre la puissance de commande du servomécanisme d'entraînement, et les lignes RX +, RX- sont utilisés pour transmettre la puissance d'entraînement du servomécanisme d'entraînement. La puce de commande de station esclave EtherCAT peut être une puce ET1100/AX58100/LAN9252 ; ledit module de commande d'interface de station esclave EtherCAT comprend une EEPROM pour stocker des fichiers de configuration des équipements de station esclave EtherCAT et indiquer le type EtherCAT P de la station esclave.

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BL-5259 LU500557 Le module de détection comprend un module de détection de position, un module de détection de courant et un module de détection de tension du bus, qui sont utilisés respectivement pour détecter la position du rotor du moteur, le courant triphasé du moteur et la tension du bus, et les envoyer au module de microcontrôleur.

De préférence, le microcontrôleur peut adopter une puce d’opération à virgule flottante DSP28335/STM32F407. Comme montrée la figure 8, un procédé de commande de moteur pour un système de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P selon la présente invention comprend les étapes suivantes : S1 : le contrôleur de mouvement acquiert une position ou une vitesse réelle de chaque moteur via un bus EtherCAT P, et exécute l'algorithme de servocommande multibroche correspondant à une certaine période en fonction des exigences réelles d'application, et calcule les données d’instruction de position ou de vitesse de chaque moteur ; S2 : le contrôleur de mouvement met à jour les données d’instruction de position ou de vitesse calculées de chaque moteur dans les trames de données EtherCAT, et les envoie à chaque servomécanisme d'entraînement via le bus EtherCAT P ; S3 : chaque servomécanisme d'entraînement reçoit une instruction de position ou de vitesse de chaque moteur à travers le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT, et le module de microcontrôleur exécute l'algorithme de commande du moteur, génère un signal d'entraînement et entraîne le servomoteur jusqu’à un état spécifié.

Comme montrée la figure 9, lorsque chaque servomécanisme d'entraînement reçoit une instruction de position de chaque moteur à travers le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT, en particulier, les étapes de commande sont les suivantes : (1) juger si un signal d'horloge synchrone EtherCAT est reçu et, si oui, passer à l'étape suivante ; (2) acquérir un mode de commande et une instruction de position envoyés par le contrôleur de mouvement à travers la communication EtherC AT et acquérir une position actuelle du moteur par le module de détection, le microcontrôleur exécute l’algorithme de commande de position puis sort une vitesse de rotation donnée ; (3) en fonction de la vitesse de rotation donnée et la vitesse de rotation actuelle mesurée par le module de détection, le microcontrôleur exécute l’algorithme de commande de

BL-5259 LU500557 vitesse de rotation puis sort un signal de courant donné ; (4) le microcontrôleur traite le courant actuel mesuré par le module de détection pour obtenir les données du courant actuel, exécute l’algorithme de commande de courant et génère un signal d’entraînement à l’aide de la transformation de coordonnées et de l’algorithme SVPWM ; (5) le microcontrôleur envoie le signal d'entraînement au moteur correspondant et commande le moteur à tourner jusqu'à une position spécifiée ; Comme montrée la figure 10, lorsque chaque servomécanisme d'entraînement reçoit une instruction de vitesse de rotation de chaque moteur à travers le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT, en particulier, les étapes de commande sont les suivantes : (1) juger si un signal d'horloge synchrone EtherCAT est reçu et, si oui, passer à l'étape suivante ; (2) acquérir un mode de commande et une instruction de vitesse de rotation envoyés par le contrôleur de mouvement à travers la communication EtherCAT et acquérir une vitesse de rotation actuelle du moteur par le module de détection, le microcontrôleur exécute l’algorithme de commande de vitesse de rotation puis sort un courant donné ; (3) le microcontrôleur traite le courant actuel mesuré par le module de détection pour obtenir les données du courant actuel, exécute l’algorithme de commande de courant et génère un signal d’entraînement à l’aide de la transformation de coordonnées et de l’algorithme SVPWM ; (4) le microcontrôleur envoie le signal d'entraînement au moteur correspondant et commande le moteur à tourner jusqu'à la vitesse de rotation spécifiée.

L'homme de l'art doivent comprendre que les exemples de réalisation ci-dessus ne sont que les exemples de réalisation de préférence, mais non limitatifs ; bien que la présente invention soit décrite en détail en référence aux exemples de réalisation ci-dessus, l’homme de l’art peut modifier les solutions techniques décrites dans les exemples de réalisation ci- dessus ou remplacer certaines caractéristiques techniques de manière équivalente.

Tous modifications et remplacements équivalents qui respectent les esprits et les principes de la présente invention doivent être inclus dans le cadre de protection de la présente invention. 11

Claims (8)

BL-5259 LU500557 Revendications

1. Système de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P, caractérisé en ce qu’il comprend un contrôleur de mouvement et plusieurs systèmes de servo-entraînement, le contrôleur de mouvement étant connecté au système de servo-entrainement via un bus EtherCAT P ; chaque système de servo-entrainement comprenant un servomécanisme d'entraînement et un moteur qui sont connectés électriquement l'un à autre ; un capteur de position étant intégré à l'intérieure du moteur pour détecter la position du rotor du moteur ; le bus EtherCAT P est utilisé pour transmettre les signaux de commande et de retour de chaque moteur, réalisant ainsi une commande multi-moteur ; le bus EtherCAT P est utilisé en outre pour transmettre deux voies de puissance 1solées nécessaires pour chaque système de servo-entraînement ; les deux voies de puissance isolées sont utilisées chacune pour alimenter la commande et l'entraînement du servomécanisme d'entraînement.

2. Système de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le contrôleur de mouvement comprend un premier module de processeur, un premier module de puissance, N adaptateurs Ethernet standard, N ports réseau EtherCAT P et N modules de traitement de puissance ; le premier module de processeur étant connecté à N adaptateurs Ethernet standard, l’un adaptateur Ethernet standard correspondant à l’un port réseau EtherCAT P, l’une extrémité du premier module de puissance étant connectée au premier module de processeur, et l'autre extrémité étant connectée aux N modules de traitement de puissance, et le module de traitement de puissance étant connecté à son port réseau EtherCAT P correspondant ; le premier module de processeur exécute des protocoles de station maître EtherCAT et exécute l’algorithme de commande de mouvement multibroche, calcule les instructions de commande de chaque moteur et les envoie à chaque système de servo-entraînement via un bus EtherCAT P ; le premier module de puissance fournit une puissance au premier module de processeur, et la puissance est traitée par le module de traitement de puissance puis transmise au port réseau EtherC AT P correspondant ; le module de traitement de puissance comprend un circuit pour fournir une protection de 12

BL-5259 LU500557 limitation de courant, une protection inverse et une protection contre les courants de pointe, et un circuit de filtre LC ; ledit port réseau EtherCAT P comprend quatre broches de signal TX +/- et RX +/-, de sorte de transmettre les signaux EtherCAT et transmettre en même temps les deux voies de puissance isolées.

3. Système de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le moteur est un servomoteur sans balais à aimant permanent.

4. Système de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P selon la revendication 2, caractérisé en ce que, la protection de limitation de courant est mise en œuvre à travers un fusible, la protection inverse est mise en œuvre à travers une diode ; la protection contre le courant de pointe est mise en œuvre à travers une puce de contrôle de courant de surtension, et le premier module de processeur adopte un processeur CPU de série Intel 17.

5. Système de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le servomécanisme d'entraînement comprend un module de microcontrôleur, un module d'isolation, un module d'entraînement, un module de détection, un module de traitement de puissance de servo- entraînement, ainsi qu'un module de commande d'interface de station esclave EtherC AT, un port réseau d'entrée EtherCAT P et un port réseau de sortie EtherCAT P ; le module de microcontrôleur, le module d'isolation, le module d'entraînement, le module de détection et le module de microcontrôleur sont connectés en séquence, le module d'entraînement et le module de détection sont connectés chacun au moteur ; le module de traitement de puissance de servo-entraînement reçoit une entrée de puissance extérieure et une entrée de puissance du port réseau d'entrée EtherCAT P pour alimenter les autres modules et le port réseau de sortie EtherCAT P ; le module de commande d'interface de station esclave EtherC AT est connecté également au port réseau d'entrée EtherCAT P, le module de microcontrôleur et le port réseau de sortie EtherCAT P ; le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT prend une puce de commande de station esclave EtherCAT comme noyau pour réaliser un traitement de trames de données EtherCAT et pour effectuer une interaction de données avec le module 13

BL-5259 LU500557 de microcontrôleur ; le module de microcontrôleur reçoit des signaux de commande envoyés par le contrôleur de mouvement à travers le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT, exécute l'algorithme de commande du servomoteur en fonction des signaux collectés par le module de détection, et sort les signaux PWM de sorte d’être traités par le module d'isolation et transmis au module d'entraînement pour entraîner le moteur ; ou le module de microcontrôleur renvoie les informations de fonctionnement du moteur collectées par le module de détection vers le contrôleur de mouvement à travers le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT ; le module de traitement de puissance de servo-entraînement comprend un circuit de filtre LC et un circuit de protection inverse, qui transmet les deux voies de puissance 1solées pour alimenter la commande et l'entraînement du servomécanisme d'entraînement ; les lignes TX + et TX- du port réseau d’entrée EtherCAT P sont utilisés pour transmettre la puissance de commande du servomécanisme d'entraînement, et les lignes RX +, RX- sont utilisés pour transmettre la puissance d'entraînement du servomécanisme d'entraînement.

6. Système de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P selon la revendication 4, caractérisé en ce que, le module de commande d'interface de station esclave EtherC AT comprend une EEPROM pour stocker des fichiers de configuration des équipements de station esclave EtherCAT et indiquer le type EtherCAT P de la station esclave.

7. Procédé de commande de moteur pour un système de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le procédé comprend les étapes suivantes : S1 : le contrôleur de mouvement acquiert une position ou une vitesse réelle de chaque moteur via un bus EtherCAT P, et exécute l'algorithme de servocommande multibroche correspondant à une certaine période en fonction des exigences réelles d'application, et calcule les données d’instruction de position ou de vitesse de chaque moteur ; S2 : le contrôleur de mouvement met à jour les données d’instruction de position ou de vitesse calculées de chaque moteur dans les trames de données EtherCAT, et les envoie à chaque servomécanisme d'entraînement via le bus EtherCAT P ; S3 : chaque servomécanisme d'entraînement reçoit une instruction de position ou de vitesse de chaque moteur à travers le module de commande d'interface de station esclave 14

BL-5259 LU500557 EtherCAT, et le module de microcontrôleur exécute l'algorithme de commande du moteur, génère un signal d'entraînement et entraîne le servomoteur jusqu’à un état spécifié.

8. Procédé de commande de moteur pour un système de commande de servomoteur multibroche basé sur la technique de bus EtherCAT P selon la revendication 7, caractérisé en ce que, au S3, lorsque chaque servomécanisme d'entraînement reçoit une instruction de position de chaque moteur à travers le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT, en particulier, les étapes de commande sont les suivantes : (1) juger si un signal d'horloge synchrone EtherCAT est reçu et, si oui, passer à l'étape suivante ; (2) acquérir un mode de commande et une instruction de position envoyés par le contrôleur de mouvement à travers la communication EtherCAT et acquérir une position actuelle du moteur par le module de détection, le microcontrôleur exécute l’algorithme de commande de position puis sort une vitesse de rotation donnée ; (3) en fonction de la vitesse de rotation donnée et la vitesse de rotation actuelle mesurée par le module de détection, le microcontrôleur exécute l’algorithme de commande de vitesse de rotation puis sort un signal de courant donné ; (4) le microcontrôleur traite le courant actuel mesuré par le module de détection pour obtenir les données du courant actuel, exécute l’algorithme de commande de courant et génère un signal d’entraînement à l’aide de la transformation de coordonnées et de l’algorithme SVPWM ; (5) le microcontrôleur envoie le signal d'entraînement au moteur correspondant et commande le moteur à tourner jusqu'à une position spécifiée ; lorsque chaque servomécanisme d'entraînement reçoit une instruction de vitesse de rotation de chaque moteur à travers le module de commande d'interface de station esclave EtherCAT, en particulier, les étapes de commande sont les suivantes : (1) juger si un signal d'horloge synchrone EtherCAT est reçu et, si oui, passer à l'étape suivante ; (2) acquérir un mode de commande et une instruction de vitesse de rotation envoyés par le contrôleur de mouvement à travers la communication EtherCAT et acquérir une vitesse de rotation actuelle du moteur par le module de détection, le microcontrôleur exécute l’algorithme de commande de vitesse de rotation puis sort un courant donné ;

BL-5259 LU500557 (3) le microcontrôleur traite le courant actuel mesuré par le module de détection pour obtenir les données du courant actuel, exécute l’algorithme de commande de courant et génère un signal d’entraînement à l’aide de la transformation de coordonnées et de l’algorithme SVPWM ; (4) le microcontrôleur envoie le signal d'entraînement au moteur correspondant et commande le moteur à tourner jusqu'à la vitesse de rotation spécifiée. 16