專利名稱：一種基于cpld與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種伺服驅(qū)動(dòng)裝置，更具體地說，涉及ー種用于驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
伺服驅(qū)動(dòng)裝置在許多高科技領(lǐng)域上都得到了廣泛的應(yīng)用，如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、包 裝設(shè)備、雷達(dá)、軍用武器隨動(dòng)系統(tǒng)、航空航天以及變頻器等眾多領(lǐng)域中。隨著各個(gè)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的要求也日益嚴(yán)格，不同的應(yīng)用環(huán)境對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的性能要求也不盡相同?，F(xiàn)有的伺服驅(qū)動(dòng)裝置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，內(nèi)部通訊通過地址總線與數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)，線路繁多，導(dǎo)致布線工作復(fù)雜化，容易因?yàn)椴季€不當(dāng)而引起整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。故簡化伺服驅(qū)動(dòng)裝置的布線成為改進(jìn)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的當(dāng)務(wù)之急。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在干，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中等缺陷，提供一種布線簡單、工作穩(wěn)定的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，該伺服驅(qū)動(dòng)裝置連接有電機(jī)，且兩者均連接有電源模塊，該伺服驅(qū)動(dòng)裝置包括用于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制器；所述運(yùn)動(dòng)控制器與電機(jī)之間連接有用于信號(hào)傳輸?shù)膹?fù)雜可編程邏輯模塊CPLD模塊，所述運(yùn)動(dòng)控制器與CPLD模塊串行通信。本實(shí)用新型所述的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，所述電機(jī)設(shè)置有用于獲取轉(zhuǎn)子位置信息的編碼器，所述編碼器上設(shè)置有編碼器接ロ ；所述CPLD模塊通過所述編碼器接ロ連接所述編碼器。本實(shí)用新型所述的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，所述運(yùn)動(dòng)控制器包括用于信號(hào)處理的微處理模塊以及與之連接的通訊模塊；CPLD模塊連接所述通訊模塊。本實(shí)用新型所述的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，CPLD模塊設(shè)置有用于接收所述編碼器傳輸?shù)霓D(zhuǎn)子位置信息并將其轉(zhuǎn)化為位置信號(hào)的信息轉(zhuǎn)換單元和用于傳輸電機(jī)運(yùn)行參數(shù)的串行通信単元，所述串行通信單元連接所述電機(jī)與通訊模塊，信息轉(zhuǎn)換単元連接電機(jī)的編碼器與通訊模塊。本實(shí)用新型所述的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，所述通訊模塊包括數(shù)據(jù)接收単元和解碼傳輸単元；數(shù)據(jù)接收単元接收串行通信單元傳輸?shù)碾姍C(jī)運(yùn)行參數(shù)并將微處理模塊反饋的信息回傳給所述串行通信単元；解碼傳輸単元對(duì)所述位置信號(hào)進(jìn)行解碼并傳輸給所述微處理模塊。本實(shí)用新型所述的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，所述運(yùn)動(dòng)控制器與CPLD模塊之間的串行通信為半雙エ通信。本實(shí)用新型所述的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，所述電機(jī)為交流永磁同步伺服電機(jī)。本實(shí)用新型ー種的有益效果為基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置中，運(yùn)動(dòng)控制器與電機(jī)之間連接有用于信號(hào)傳輸?shù)腃PLD模塊，運(yùn)動(dòng)控制器與CPLD模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸通過串行通信方式實(shí)現(xiàn)，無需地址總線和數(shù)據(jù)總線，可大大簡化現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中PCB板的布線，有利于穩(wěn)定工作。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步說明，附圖中圖I是本實(shí)用新型的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置與電機(jī)的結(jié)構(gòu)關(guān)系圖；圖2是本實(shí)用新型的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置中運(yùn)動(dòng)控制器與CPLD模塊的結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖1-2及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一歩詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置連接有電機(jī)3，且兩者均連接有電源模塊4，伺服驅(qū)動(dòng)裝置包括用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)3的運(yùn)動(dòng)控制器I ;運(yùn)動(dòng)控制器I設(shè)置有微處理模塊11和通訊模塊12。所述通訊模塊設(shè)置有數(shù)據(jù)接收単元121和解碼傳輸単元122。運(yùn)動(dòng)控制器I與電機(jī)3之間連接有用于信號(hào)傳輸?shù)膹?fù)雜可編程邏輯模塊2 (簡稱CPLD模塊)，運(yùn)動(dòng)控制器I與CPLD模塊2之間的數(shù)據(jù)傳輸通過串行通信方式實(shí)現(xiàn)，無需地址總線和數(shù)據(jù)總線，可大大簡化現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中PCB板的布線，有利于系統(tǒng)穩(wěn)定工作。電機(jī)3設(shè)置有用于獲取轉(zhuǎn)子位置信息的編碼器，編碼器上設(shè)置有編碼器接ロ ；編碼器獲取轉(zhuǎn)子位置信息后，通過編碼器接ロ輸出包含轉(zhuǎn)子位置信息的信號(hào)給CPLD模塊2。本實(shí)施例的電機(jī)為交流永磁同步伺服電機(jī)。CPLD模塊2設(shè)置有信息轉(zhuǎn)換單元22和串行通信單元21，信息轉(zhuǎn)換單元22接收轉(zhuǎn)子位置信息，對(duì)該信息進(jìn)行分析處理并轉(zhuǎn)換為帶有轉(zhuǎn)子位置信息的位置信號(hào)，傳輸給通訊模塊12的解碼傳輸単元122 ;同時(shí)串行通信単元21接收電機(jī)3發(fā)送的電機(jī)運(yùn)行參數(shù)，并傳輸給通訊模塊12的數(shù)據(jù)接收単元121。CPLD模塊2與運(yùn)動(dòng)控制器I之間的電機(jī)運(yùn)行參數(shù)的收發(fā)方式可調(diào)，并在運(yùn)動(dòng)控制器I上設(shè)置用于調(diào)節(jié)的按鈕或旋鈕，通過調(diào)節(jié)該按鈕或旋鈕來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)接收単元121工作模式的改變，使其與接收電機(jī)運(yùn)行參數(shù)的信息格式相匹配并作出反饋，可根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制器型號(hào)及類別的不同進(jìn)行相應(yīng)的變更。CPLD模塊2的設(shè)置使運(yùn)動(dòng)控制器I與電機(jī)3之間通訊無需其他專用通訊或解碼的芯片，大大節(jié)約了生產(chǎn)制造的成本。CPLD模塊2與運(yùn)動(dòng)控制器I之間的串行通信為半雙エ通信，半雙エ通信是指交換數(shù)據(jù)的兩端輪流交替地向另一端發(fā)送數(shù)據(jù)而非雙向同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)的雙向串行通訊方式。本實(shí)施例采用的是RS232串行通信。數(shù)據(jù)接收単元121接收串行通信模塊21傳輸?shù)碾姍C(jī)運(yùn)行參數(shù)后發(fā)送給微處理模塊11，同時(shí)解碼傳輸單元122接收位置信號(hào)并將該信號(hào)進(jìn)行解碼后傳送給微處理模塊11。微處理模塊11對(duì)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)和位置信號(hào)進(jìn)行分析處理并通過反饋較優(yōu)的電機(jī)運(yùn)行參數(shù)給電機(jī)3來控制電機(jī)3，由通訊模塊12的數(shù)據(jù)接收模塊121通過CPLD模塊2的串行通訊單元21將較優(yōu)的電機(jī)運(yùn)行參數(shù)發(fā)送并作用于電機(jī)3。本實(shí)施例中， 數(shù)據(jù)接收模塊121接收到的CPLD模塊2傳輸?shù)碾姍C(jī)運(yùn)行參數(shù)包含一個(gè)啟動(dòng)信息和ー個(gè)停止信息，停止信息會(huì)產(chǎn)生ー個(gè)接收中斷，在接收到下一個(gè)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)時(shí)，下一個(gè)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)的啟動(dòng)信息結(jié)束該中斷。該設(shè)置方便下一個(gè)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)的接收，同時(shí)可用于防止運(yùn)動(dòng)控制器讀取數(shù)據(jù)時(shí)即電機(jī)運(yùn)行參數(shù)接收的間隔期運(yùn)動(dòng)控制器被其他高優(yōu)先級(jí)的工作所占用。通訊模塊12與微處理模塊11形成一個(gè)前后臺(tái)系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，幾乎不需要消耗額外的RAM/R0M。雖然本實(shí)用新型是通過具體實(shí)施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種變換及等同替代。另外，針對(duì)特定情形或材料，可以對(duì)本實(shí)用新型做各種修改，而不脫離本實(shí)用新型的范圍。因此，本實(shí)用新型不局限于所公開的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。
權(quán)利要求1.一種基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，連接有電機(jī)(3)，且兩者均連接有電源模塊(4)，其特征在于，所述基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置包括用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)(3)的運(yùn)動(dòng)控制器(I)； 所述運(yùn)動(dòng)控制器(I)與電機(jī)(3 )之間連接有用于信號(hào)傳輸?shù)膹?fù)雜可編程邏輯模塊CPLD模塊(2 )，所述運(yùn)動(dòng)控制器(I)與CPLD模塊(2 )串行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述電機(jī)(3)設(shè)置有用于獲取轉(zhuǎn)子位置信息的編碼器，所述編碼器上設(shè)置有編碼器接口 ； 所述CPLD模塊(2)通過所述編碼器接口連接所述編碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)控制器(I)包括用于信號(hào)處理的微處理模塊(11)以及與之連接的通訊模塊(12)； CPLD模塊連接所述通訊模塊(12 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，CPLD模塊(2)設(shè)置有用于接收所述編碼器傳輸?shù)霓D(zhuǎn)子位置信息并將其轉(zhuǎn)化為位置信號(hào)的信息轉(zhuǎn)換單元(22)和用于傳輸電機(jī)運(yùn)行參數(shù)的串行通信單元(21)，所述串行通信單元連接所述電機(jī)(3)與通訊模塊(12)，信息轉(zhuǎn)換單元(22)連接電機(jī)(3)的編碼器與通訊模塊(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述通訊模塊(12)包括數(shù)據(jù)接收單元(121)和解碼傳輸單元(122);數(shù)據(jù)接收單元(121)接收串行通信單元(21)傳輸?shù)碾姍C(jī)運(yùn)行參數(shù)并將微處理模塊(11)反饋的信息回傳給所述串行通信單元(21);解碼傳輸單元(122)對(duì)所述位置信號(hào)進(jìn)行解碼并傳輸給所述微處理模塊(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5所述的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)控制器(I)與CPLD模塊(2)之間的串行通信為半雙工通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述電機(jī)為交流永磁同步伺服電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于CPLD與運(yùn)動(dòng)控制器的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置連接有電機(jī)，且兩者均連接有電源模塊，所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置包括用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制器；所述運(yùn)動(dòng)控制器與電機(jī)之間連接有用于信號(hào)傳輸?shù)膹?fù)雜可編程邏輯模塊CPLD模塊，所述運(yùn)動(dòng)控制器與CPLD模塊串行通信。本實(shí)用新型的伺服驅(qū)動(dòng)裝置布線簡單、工作穩(wěn)定。
文檔編號(hào)G05B19/414GK202404415SQ20112035242
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者侯毅, 孫文鋒, 麻文興 申請(qǐng)人:深圳市億芯智控科技有限公司