[发明专利]纺织机械专用伺服控制器

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种纺织机械，特别涉及一种纺织机械专用伺服控制器。

【背景技术】

目前的纺织机械专用伺服控制器对伺服电机采用纯软件控制，因此容易受干扰，并且存在稳定性不够高，研发周期长等缺点，因此市场迫切需要能有更高抗干扰能力和稳定性的纺织机械专用伺服控制器产品。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种具有更高抗干扰能力和稳定性的纺织机械专用伺服控制器。

本发明是通过以下的技术方案来实现的：一种纺织机械专用伺服控制器，包括开关电源、主控制板、显示面板、电机驱动板、伺服电机，其特征在于：所述主控制板分别连接开关电源、显示面板、伺服电机和电机驱动板，所述电机驱动板连接开关电源和伺服电机。

所述主控制板包括CPLD芯片、单片机和伺服电机专用芯片，所述单片机分别连接CPLD芯片和伺服电机专用芯片，所述CPLD芯片连接显示面板，所述单片机和伺服电机专用芯片连接伺服电机。

所述CPLD芯片采用可编程逻辑器件EPM240T100C5。

所述单片机采用16位单片机dSPIC33FJ64MC506。

所述伺服电机专用芯片采用IRMCK201。

所述单片机通过8位总线形式与伺服电机专用芯片实现数据线和地址线复用的连接关系，通过16位总线形式与CPLD芯片实现数据线和地址线复用的连接关系。

所述主控制板与电机驱动板之间利用高速光耦隔离输出伺服电机驱动信号。

本发明的优点在于：本伺服控制器由16位单片机(DSP处理器)和伺服电机专用控制芯片(IRMCK201)实现全数字控制，利用CPLD实现接口扩展及正交分频技术，大大加快了数据的采集与处理速度；本伺服控制器的控制方法在保留模拟控制的基础上增加数字化控制，具有控制方便，动态响应速度快，性能稳定，调速平滑，定位速度快，定位精度高等特点，同时通过软件的编程可以实现多种附加功能，使得伺服系统更为人性化，智能化。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明纺织机械专用伺服控制器的整体结构示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1，是本发明所述的一种纺织机械专用伺服控制器的整体结构示意图，包括开关电源、主控制板、显示面板、电机驱动板、伺服电机，所述主控制板分别连接开关电源、显示面板、伺服电机和电机驱动板，所述电机驱动板连接开关电源和伺服电机。其中，开关电源用于提供连续稳定的电压输出给主控制板、显示面板、电机驱动板等模块及元器件供电；所述主控制板包括CPLD芯片、单片机和伺服电机专用芯片，所述单片机分别连接CPLD芯片和伺服电机专用芯片，所述CPLD芯片连接显示面板和上位机，所述单片机和伺服电机专用芯片连接伺服电机，所述CPLD芯片采用可编程逻辑器件EPM240T100C5，所述单片机采用16位单片机dSPIC33FJ64MC506，所述伺服电机专用芯片采用IRMCK201。主控制板用来实现电机控制的各种运算及算法，主控制板由主控芯片Microchip 16位单片机dSPIC33FJ64MC506、伺服电机专用控制芯片IRMCK201和可编程逻辑器件EPM240T100C5实现对伺服电机的各种算法及控制，包括：电流环、速度环、位置环、正交分频、上位机通信等算法和控制。主控芯片dSPIC33FJ64MC506通过8位总线形式与伺服电机专用控制芯片IRMCK201实现数据线和地址线复用的连接关系，实现对伺服电机的各种算法及伺服电机的参数监测，把作用信号通过高速光耦隔离驱动伺服电机，并通过16位总线形式与EPM240T100C5实现数据线和地址线复用的连接关系，把需要显示的内容送给CPLD，CPLD立即把显示内容送给显示面板显示，同时接收显示面板的按键操作，把按键操作值反馈给单片机；显示面板主要用于实现用户操作界面、显示当前电机状态及参数显示，用户可以随时通过对显示面板的按键操作，更改和查看电机的运动状况及参数设置；电机驱动板利用高速光耦隔离输出伺服电机驱动信号；伺服电机接收电机驱动板的驱动信号，实现实时控制及高精度控制。

其工作原理及步骤如下：上电瞬间，单片机对伺服电机专用控制芯片IRMCK201进行配置，然后等待上位机握手信号。上位机握手信号有效，上位机即可对伺服控制器进行定位操作，通过脉冲信号及方向信号把伺服电机定位要求和转速要求传送给伺服控制器，伺服控制器立即对电机进行相应动作，同时把分频信号传送给上位机，并实时监测直流母线电压，如果过程中检测到母线电压过高，单片机立即输出刹车信号，把电压消耗在刹车电阻上实现降压的作用，从而起到保护伺服控制器的效果；过程中如果出现IPM等故障，伺服电机马上停止工作，并把故障信号通过传送给上位机；还可通过显示面板操作，实现对伺服控制器的参数修改及伺服电机点动等操作。