一種基于cmc的分布式運動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，包括上位機、交換機以及CMC控制節(jié)點，上位機運行有控制程序并監(jiān)控整個系統(tǒng)的狀態(tài)，上位機與交換機通過網(wǎng)絡(luò)連接，各個交換機之間通過網(wǎng)絡(luò)連接，每個交換機與若干個CMC控制節(jié)點相連，每個CMC控制節(jié)點中包含一個CMC芯片，每個CMC芯片都包含用于軌跡插補算法的運動控制器和用于數(shù)據(jù)處理的邏輯控制器兩個高速并行控制的協(xié)處理模，每個CMC控制節(jié)點都支持四軸運動控制和三軸聯(lián)合運動控制。本發(fā)明功耗低、可拓展性強、低成本、控制精度高，每個交換機下可搭載48路CMC控制節(jié)點，CMC內(nèi)部的運動控制單元以及邏輯控制單元并行處理使運算速度更快，插補算法的精度也更高。
【專利說明】
一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的運動控制系統(tǒng)，具體是一種基于CMC(片上控制模塊，Control Module on Chip)的分布式運動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域中，運動控制器作為數(shù)字化控制的核心部件，近年來許多產(chǎn)品推出。運動控制器通常采用的是“運動控制卡+PC”的結(jié)構(gòu)，PC主要起到人機交互的功能，而運動控制器則實現(xiàn)了將上位機控制指令轉(zhuǎn)變?yōu)槠谕臋C械運動，實現(xiàn)精確的位置、速度或者轉(zhuǎn)矩控制。
[0003]對比現(xiàn)有的運動控制卡(例如臺達(dá)的PCI總線高速運動控制軸卡)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前的產(chǎn)品具有價格昂貴、拓展性差、功耗高等缺陷。而簡易的ARM+FPGA組合的分布式運動控制同步精度低，運行以及通訊速度慢，可拓展的數(shù)量有限，多軸聯(lián)合運動插補精度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的價格昂貴、拓展性差、功耗高，ARM+FPGA組合同步精度低，軌跡插補算法需要占用相應(yīng)的CHJ周期，插補速度慢、精度較低，且不具備48路控制節(jié)點的拓展能力等的技術(shù)問題，提供了一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，以CMC控制節(jié)點為核心，能夠?qū)崿F(xiàn)對運動指令的硬件譯碼，加快了運行速度以及精度，單個交換機下可搭載48路CMC控制節(jié)點，通過交換機與上位機進(jìn)行通訊。
[0005]本發(fā)明針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，包括上位機、交換機以及CMC控制節(jié)點，其特征在于，上位機運行有控制程序并監(jiān)控整個系統(tǒng)的狀態(tài)，上位機與交換機通過網(wǎng)絡(luò)連接，各個交換機之間通過網(wǎng)絡(luò)連接，每個交換機與若干個CMC控制節(jié)點相連，每個CMC控制節(jié)點中包含一個CMC芯片，每個CMC芯片都包含用于軌跡插補算法的運動控制器和用于數(shù)據(jù)處理的邏輯控制器兩個高速并行控制的協(xié)處理模，每個CMC控制節(jié)點都支持四軸運動控制和三軸聯(lián)合運動控制。
[0006]作為優(yōu)選，所述的上位機將通過上位機組態(tài)軟件編寫的運動/邏輯控制程序通過交換機網(wǎng)絡(luò)傳輸給CMC控制節(jié)點用以控制及監(jiān)測各軸運動狀態(tài)，運動/邏輯控制程序包括梯形圖、G代碼和/或運動控制命令。
[0007]作為優(yōu)選，上位機與一臺交換機直接連接，所有的交換機串聯(lián)，每個交換機分配同一網(wǎng)段內(nèi)的ip地址至各個CMC控制節(jié)點，每個交換機最多支持48路CMC控制節(jié)點，每個交換機所連接的所有CMC控制節(jié)點中的一個為主節(jié)點，其余為從節(jié)點。
[0008]作為優(yōu)選，每個CMC控制節(jié)點有兩個網(wǎng)口，每個網(wǎng)口都與對應(yīng)的交換機連接，實現(xiàn)鏈路冗余。
[0009]作為優(yōu)選，CMC控制節(jié)點包括CMC芯片以及ADC、PWM輸出電路、通信接口 ；CMC芯片內(nèi)部集成了CPU模塊、RAM模塊和FALSH模塊;CMC芯片由內(nèi)部總線和功能模塊組成，內(nèi)部總線包括片內(nèi)高速總線(AHB，the Advanced High-performance Bus)和片內(nèi)低速總線(APB，theAdvanced Peripheral Bus)，片內(nèi)高速總線帶寬為32位，片內(nèi)低速總線帶寬為16位，片內(nèi)高速總線和片內(nèi)低速總線通過總線橋聯(lián)接，內(nèi)部功能模塊掛載在片內(nèi)高速總線或片內(nèi)低速總線上，運動控制器和邏輯控制器都掛載在片內(nèi)高速總線上;CMC控制節(jié)點多數(shù)據(jù)接口支持EPA、Modbus 和 CANOp en 通信協(xié)議。
[0010]CMC芯片集成了組態(tài)處理、程序存儲、信號輸入輸出、控制算法、通訊接口等功能，可實現(xiàn)片內(nèi)邏輯控制和運動控制，程序處理及調(diào)度管理，數(shù)字量信號處理，多種數(shù)據(jù)接口通信，其中邏輯控制包括對上位機編寫的邏輯控制程序如梯形圖、IL、ST等進(jìn)行執(zhí)行處理，運動控制主要包括對上位機編寫的運動控制程序如G代碼進(jìn)行執(zhí)行處理，數(shù)字量處理包括開關(guān)信號、頻率信號處理、脈沖信號輸入輸出，PWM輸出，正交編碼器輸入等，芯片集成了?1&811、31^1、通用定時器、？1^、實時鐘，以及以太網(wǎng)1^(:、1^1?1'、0413?1、12(:等多種通信接
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[0011]功能模塊包括公共資源、控制運算、通信接口和數(shù)字量處理幾大部分，其中公共資源包括中斷控制、外部中斷、定時器、實時鐘、看門狗、DAM控制器等，控制運算包括系統(tǒng)管理、邏輯控制和運動控制，數(shù)字量處理包括脈沖輸入輸出和通用1等，通信接口包括SP1、I2C、CAN、UART、以太網(wǎng) MAC 等。
[0012]作為優(yōu)選，CMC控制節(jié)點內(nèi)部還具有控制核心CMU，控制核心CMU都掛載在片內(nèi)高速總線上，控制指令由上位機經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至每個CMC控制節(jié)點，并根據(jù)控制指令的類型分配至相應(yīng)的內(nèi)部功能模塊;其中運動控制器讀取G指令實現(xiàn)軌跡插補算法以及運動控制信號的輸出，邏輯控制器實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理以及傳輸功能，運動控制器、邏輯控制器和控制核心CMU通過總線仲裁器選擇控制指令的輸出，實現(xiàn)并行高速控制。
[0013]作為優(yōu)選，CMC控制節(jié)點支持JB/T3208-1999標(biāo)準(zhǔn)G代碼程序，32位定長指令集格式，每個CMC控制節(jié)點能對獨立的四個電機驅(qū)動軸進(jìn)行插補控制器和速度控制，并且支持最大三軸聯(lián)動控制，支持寄存器指令控制以及自動讀取G指令執(zhí)行兩種工作方式;CMC控制節(jié)點以提供寄存器訪問的方式，直接執(zhí)行運動指令，或通過自動讀取并執(zhí)行G代碼指令集，獲取指令參數(shù)并以脈沖串形式輸出特定頻率的脈沖實現(xiàn)對伺服/步進(jìn)電機的插補驅(qū)動控制、速度控制和單軸位置控制。CMC控制節(jié)點可以針對不定長的指令進(jìn)行自動判斷，通過識別指令標(biāo)識符，自動的判斷讀取指令的條數(shù)，通過執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)或者非標(biāo)準(zhǔn)的G代碼指令，完成相應(yīng)的運動控制功能。
[0014]CMC控制節(jié)點支持反饋輸入，數(shù)字量處理的GP1 口能采集手搖脈沖輸入信號與隨動運動，支持隨動控制編程。
[00? 5 ]作為優(yōu)選，CMC控制節(jié)點之間通過CAN總線實現(xiàn)同步，主節(jié)點使用組態(tài)程序，在特定時刻以廣播報文的形式向各個從節(jié)點發(fā)送啟動命令，從節(jié)點在接收到同步報文后執(zhí)行相應(yīng)節(jié)點間同步操作，同步精度為Ius。
[0016]作為優(yōu)選，系統(tǒng)支持用戶程序的在線下載以及在線調(diào)試，并且提供CMC控制節(jié)點的報警輸出以及上位機診斷軟件的報警輸出；CMC控制節(jié)點的控制程序經(jīng)過第一次串口下載完成后，后續(xù)的更新由上位機發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中對應(yīng)ip的控制節(jié)點來實現(xiàn)。
[0017]作為優(yōu)選，CMC控制節(jié)點具有四種可選的工作模式，分別為運行模式、等待模式、休眠模式和停止模式:
運行模式，CMC控制節(jié)點啟動后進(jìn)入的默認(rèn)模式，可正常執(zhí)行芯片的全部功能； 等待模式，芯片的小部分外設(shè)停止工作；
休眠模式，芯片的大部分外設(shè)停止工作；
停止模式，幾乎所有模塊進(jìn)入睡眠狀態(tài)，只有用于喚醒的模塊處于工作狀態(tài)，此模式下功耗最低，系統(tǒng)可以通過復(fù)位、外部中斷或者內(nèi)部喚醒計數(shù)器的方式解除停止模式。
[0018]開啟所有外設(shè)時系統(tǒng)的功耗達(dá)到最高，可通過軟件關(guān)閉空閑狀態(tài)外設(shè)的時鐘信號從而節(jié)省一部分功耗。
[0019]本發(fā)明帶來的實質(zhì)性效果是，功耗低、可拓展性強、低成本、控制精度高，每個交換機下可搭載48路CMC控制節(jié)點，單個CMC控制節(jié)點即可支持最多四軸運動控制以及三軸聯(lián)合運動，CMC內(nèi)部的運動控制單元以及邏輯控制單元并行處理使運算速度更快，插補算法的精度也更高。
[0020]CMC控制節(jié)點主要由CMC芯片構(gòu)成，CMC芯片具有體積小、功耗低、成本小、運算速度快等優(yōu)點，硬件實現(xiàn)的插補算法滿足高精度運動控制的要求，芯片集成的CPU、RAM、FLASH、ADC等模塊大大減小了外圍的元器件數(shù)目，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時，支持多種標(biāo)準(zhǔn)接口以及通訊協(xié)議，使其可以應(yīng)用于各種嵌入式場合。CMC芯片中MCP和LCP模塊的獨立并行高速運行，確保了插補的精度以及速度。
[0021]基于CAN總線的節(jié)點間同步可以實現(xiàn)滿足較高的時鐘同步精度要求，初次串口下載程序后可通過網(wǎng)口進(jìn)行更新也大大減輕了操作負(fù)擔(dān)。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中CMC控制節(jié)點的CMC芯片系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
圖中:1、上位機，2、交換機，3、CMC控制節(jié)點，4、CAN總線。
【具體實施方式】
[0023]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0024]實施例:本實施例的一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括上位機1、交換機2以及CMC控制節(jié)點3，上位機運行有控制程序并監(jiān)控整個系統(tǒng)的狀態(tài)，上位機與交換機通過網(wǎng)絡(luò)連接，各個交換機之間通過網(wǎng)絡(luò)連接，每個交換機與若干個CMC控制節(jié)點相連，每個CMC控制節(jié)點中包含一個CMC芯片，每個CMC芯片都包含用于軌跡插補算法的運動控制器和用于數(shù)據(jù)處理的邏輯控制器兩個高速并行控制的協(xié)處理模，每個CMC控制節(jié)點都支持四軸運動控制和三軸聯(lián)合運動控制。
[0025]上位機將通過上位機組態(tài)軟件編寫的運動/邏輯控制程序通過交換機網(wǎng)絡(luò)傳輸給CMC控制節(jié)點用以控制及監(jiān)測各軸運動狀態(tài)，運動/邏輯控制程序包括梯形圖、G代碼和/或運動控制命令。
[0026]上位機與一臺交換機直接連接，所有的交換機串聯(lián)，每個交換機分配同一網(wǎng)段內(nèi)的ip地址至各個CMC控制節(jié)點，每個交換機最多支持48路CMC控制節(jié)點，每個交換機所連接的所有CMC控制節(jié)點中的一個為主節(jié)點，其余為從節(jié)點。
[0027]每個CMC控制節(jié)點有兩個網(wǎng)口，每個網(wǎng)口都與對應(yīng)的交換機連接，實現(xiàn)鏈路冗余，大大增加了網(wǎng)絡(luò)的健壯性、穩(wěn)定性。
[0028]CMC控制節(jié)點包括CMC芯片以及ADC、PTOl輸出電路、通信接口。如圖2所示，CMC芯片內(nèi)部集成了CPU模塊、RAM模塊和FALSH模塊;CMC芯片由內(nèi)部總線和功能模塊組成，內(nèi)部總線包括片內(nèi)高速總線(AHB，the Advanced High-performance Bus)和片內(nèi)低速總線(APB，theAdvanced Peripheral Bus)，片內(nèi)高速總線帶寬為32位，片內(nèi)低速總線帶寬為16位，片內(nèi)高速總線和片內(nèi)低速總線通過總線橋聯(lián)接，內(nèi)部功能模塊掛載在片內(nèi)高速總線或片內(nèi)低速總線上，運動控制器和邏輯控制器都掛載在片內(nèi)高速總線上;CMC控制節(jié)點多數(shù)據(jù)接口支持EPA、Modbus 和 CANOp en 通信協(xié)議。
[0029]CMC芯片集成了組態(tài)處理、程序存儲、信號輸入輸出、控制算法、通訊接口等功能，可實現(xiàn)片內(nèi)邏輯控制和運動控制，程序處理及調(diào)度管理，數(shù)字量信號處理，多種數(shù)據(jù)接口通信，其中邏輯控制包括對上位機編寫的邏輯控制程序如梯形圖、IL、ST等進(jìn)行執(zhí)行處理，運動控制主要包括對上位機編寫的運動控制程序如G代碼進(jìn)行執(zhí)行處理，數(shù)字量處理包括開關(guān)信號、頻率信號處理、脈沖信號輸入輸出，PWM輸出，正交編碼器輸入等，芯片集成了?1&811、31^1、通用定時器、？1^、實時鐘，以及以太網(wǎng)1^(:、1^1?1'、0413?1、12(:等多種通信接
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[0030]功能模塊包括公共資源、控制運算、通信接口和數(shù)字量處理幾大部分，其中公共資源包括中斷控制、外部中斷、定時器、實時鐘、看門狗、DAM控制器等，控制運算包括系統(tǒng)管理、邏輯控制和運動控制，數(shù)字量處理包括脈沖輸入輸出和通用1等，通信接口包括SP1、I2C、CAN、UART、以太網(wǎng) MAC 等。
[0031]CMC控制節(jié)點內(nèi)部還具有控制核心CMU，控制核心CMU都掛載在片內(nèi)高速總線上，控制指令由上位機經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至每個CMC控制節(jié)點，并根據(jù)控制指令的類型分配至相應(yīng)的內(nèi)部功能模塊;其中運動控制器讀取G指令實現(xiàn)軌跡插補算法以及運動控制信號的輸出，邏輯控制器實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理以及傳輸功能，運動控制器、邏輯控制器和控制核心CMU通過總線仲裁器選擇控制指令的輸出，實現(xiàn)并行高速控制。
[0032]CMC控制節(jié)點支持JB/T 3208-1999標(biāo)準(zhǔn)G代碼程序，32位定長指令集格式，每個CMC控制節(jié)點能對獨立的四個電機驅(qū)動軸進(jìn)行插補控制器和速度控制，并且支持最大三軸聯(lián)動控制，支持寄存器指令控制以及自動讀取G指令執(zhí)行兩種工作方式;CMC控制節(jié)點以提供寄存器訪問的方式，直接執(zhí)行運動指令，或通過自動讀取并執(zhí)行G代碼指令集，獲取指令參數(shù)并以脈沖串形式輸出特定頻率的脈沖實現(xiàn)對伺服/步進(jìn)電機的插補驅(qū)動控制、速度控制和單軸位置控制。CMC控制節(jié)點可以針對不定長的指令進(jìn)行自動判斷，通過識別指令標(biāo)識符，自動的判斷讀取指令的條數(shù)，通過執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)或者非標(biāo)準(zhǔn)的G代碼指令，完成相應(yīng)的運動控制功能。
[0033]CMC控制節(jié)點支持反饋輸入，數(shù)字量處理的GP1 口能采集手搖脈沖輸入信號與隨動運動，支持隨動控制編程。
[0034]CMC控制節(jié)點之間通過CAN總線4實現(xiàn)同步，主節(jié)點使用組態(tài)程序，在特定時刻以廣播報文的形式向各個從節(jié)點發(fā)送啟動命令，從節(jié)點在接收到同步報文后執(zhí)行相應(yīng)節(jié)點間同步操作，同步精度為Ius。
[0035]每一個交換機下以CMC控制節(jié)點I作為主節(jié)點發(fā)起節(jié)點間同步信號，在特定時刻通過CAN總線以廣播報文的形式發(fā)送同步指令，從節(jié)點收到報文后實現(xiàn)節(jié)點間同步。
[0036]系統(tǒng)支持用戶程序的在線下載以及在線調(diào)試，并且提供CMC控制節(jié)點的報警輸出以及上位機診斷軟件的報警輸出；CMC控制節(jié)點的控制程序經(jīng)過第一次串口下載完成后，后續(xù)的更新由上位機發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中對應(yīng)ip的控制節(jié)點來實現(xiàn)。
[0037]CMC控制節(jié)點具有四種可選的工作模式，分別為運行模式、等待模式、休眠模式和停止模式:
運行模式，CMC控制節(jié)點啟動后進(jìn)入的默認(rèn)模式，可正常執(zhí)行芯片的全部功能；
等待模式，芯片的小部分外設(shè)停止工作；
休眠模式，芯片的大部分外設(shè)停止工作；
停止模式，幾乎所有模塊進(jìn)入睡眠狀態(tài)，只有用于喚醒的模塊處于工作狀態(tài)，此模式下功耗最低，系統(tǒng)可以通過復(fù)位、外部中斷或者內(nèi)部喚醒計數(shù)器的方式解除停止模式。
[0038]開啟所有外設(shè)時系統(tǒng)的功耗達(dá)到最高，可通過軟件關(guān)閉空閑狀態(tài)外設(shè)的時鐘信號從而節(jié)省一部分功耗。
[0039]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0040]盡管本文較多地使用了上位機、交換機、運動控制器、邏輯控制器等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì);把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【主權(quán)項】
1.一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，包括上位機、交換機以及CMC控制節(jié)點，其特征在于，上位機運行有控制程序并監(jiān)控整個系統(tǒng)的狀態(tài)，上位機與交換機通過網(wǎng)絡(luò)連接，各個交換機之間通過網(wǎng)絡(luò)連接，每個交換機與若干個CMC控制節(jié)點相連，每個CMC控制節(jié)點中包含一個CMC芯片，每個CMC芯片都包含用于軌跡插補算法的運動控制器和用于數(shù)據(jù)處理的邏輯控制器兩個高速并行控制的協(xié)處理模塊，每個CMC控制節(jié)點都支持四軸運動控制和三軸聯(lián)合運動控制。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的上位機將通過上位機組態(tài)軟件編寫的運動/邏輯控制程序通過交換機網(wǎng)絡(luò)傳輸給CMC控制節(jié)點用以控制及監(jiān)測各軸運動狀態(tài)，運動/邏輯控制程序包括梯形圖、G代碼和/或運動控制命令。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，其特征在于，上位機與一臺交換機直接連接，所有的交換機串聯(lián)，每個交換機分配同一網(wǎng)段內(nèi)的ip地址至各個CMC控制節(jié)點，每個交換機最多支持48路CMC控制節(jié)點，每個交換機所連接的所有CMC控制節(jié)點中的一個為主節(jié)點，其余為從節(jié)點。4.如權(quán)利要求3所述的一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，其特征在于，每個CMC控制節(jié)點有兩個網(wǎng)口，每個網(wǎng)口都與對應(yīng)的交換機連接，實現(xiàn)鏈路冗余。5.如權(quán)利要求1所述的一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，其特征在于，CMC控制節(jié)點包括CMC芯片以及ADC、P麗輸出電路、通信接口 ； CMC芯片內(nèi)部集成了CPU模塊、RAM模塊和FALSH模塊;CMC芯片由內(nèi)部總線和功能模塊組成，內(nèi)部總線包括片內(nèi)高速總線和片內(nèi)低速總線，片內(nèi)高速總線帶寬為32位，片內(nèi)低速總線帶寬為16位，片內(nèi)高速總線和片內(nèi)低速總線通過總線橋聯(lián)接，內(nèi)部功能模塊掛載在片內(nèi)高速總線或片內(nèi)低速總線上，運動控制器和邏輯控制器都掛載在片內(nèi)高速總線上;CMC控制節(jié)點多數(shù)據(jù)接口支持EPA、Modbus和CANOpen通信協(xié)議。6.如權(quán)利要求5所述的一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，其特征在于，CMC控制節(jié)點內(nèi)部還具有控制核心CMU，控制核心CMU都掛載在片內(nèi)高速總線上，控制指令由上位機經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至每個CMC控制節(jié)點，并根據(jù)控制指令的類型分配至相應(yīng)的內(nèi)部功能模塊;其中運動控制器讀取G指令實現(xiàn)軌跡插補算法以及運動控制信號的輸出，邏輯控制器實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理以及傳輸功能，運動控制器、邏輯控制器和控制核心CMU通過總線仲裁器選擇控制指令的輸出，實現(xiàn)并行高速控制。7.如權(quán)利要求6所述的一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，其特征在于，CMC控制節(jié)點支持JB/T 3208-1999標(biāo)準(zhǔn)G代碼程序，32位定長指令集格式，每個CMC控制節(jié)點能對獨立的四個電機驅(qū)動軸進(jìn)行插補控制器和速度控制，并且支持最大三軸聯(lián)動控制，支持寄存器指令控制以及自動讀取G指令執(zhí)行兩種工作方式;CMC控制節(jié)點以提供寄存器訪問的方式，直接執(zhí)行運動指令，或通過自動讀取并執(zhí)行G代碼指令集，獲取指令參數(shù)并以脈沖串形式輸出特定頻率的脈沖實現(xiàn)對伺服/步進(jìn)電機的插補驅(qū)動控制、速度控制和單軸位置控制。8.如權(quán)利要求3所述的一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，其特征在于，CMC控制節(jié)點之間通過以太網(wǎng)發(fā)送功能塊實現(xiàn)同步，主節(jié)點使用組態(tài)程序，在特定時刻以廣播報文的形式向各個從節(jié)點發(fā)送啟動命令，從節(jié)點在接收到同步報文后執(zhí)行相應(yīng)節(jié)點間同步操作，同步精度為Ius。9.如權(quán)利要求1所述的一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)支持用戶程序的在線下載以及在線調(diào)試，并且提供CMC控制節(jié)點的報警輸出以及上位機診斷軟件的報警輸出；CMC控制節(jié)點的控制程序經(jīng)過第一次串口下載完成后，后續(xù)的更新由上位機發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中對應(yīng)ip的控制節(jié)點來實現(xiàn)。10.如權(quán)利要求1所述的一種基于CMC的分布式運動控制系統(tǒng)，其特征在于，CMC控制節(jié)點具有四種可選的工作模式，分別為運行模式、等待模式、休眠模式和停止模式: 運行模式，CMC控制節(jié)點啟動后進(jìn)入的默認(rèn)模式，可正常執(zhí)行芯片的全部功能； 等待模式，芯片的小部分外設(shè)停止工作； 休眠模式，芯片的大部分外設(shè)停止工作； 停止模式，幾乎所有模塊進(jìn)入睡眠狀態(tài)，只有用于喚醒的模塊處于工作狀態(tài)，此模式下功耗最低，系統(tǒng)可以通過復(fù)位、外部中斷或者內(nèi)部喚醒計數(shù)器的方式解除停止模式。
【文檔編號】G05B19/418GK106094741SQ201610314722
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】張建明, 鄧鴻超, 王酉
【申請人】浙江大學(xué)