[实用新型]可编程逻辑控制器的以太网多轴定位控制模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多轴定位控制模块，尤其是一种可编程逻辑控制器使用的以太网多轴定位控制模块。

背景技术

可编程逻辑控制器(PLC)、机器人和CAD/CAM成为现代工业生产的三大支柱。随着现在生产的自动化水平的不断提高，PLC轴定位功能的应用领域更加广泛，尤其在CAM领域的应用发展迅速。轴定位控制是指PLC在机电高速运行条件下，使运动物体在指定精度范围内停止于目标位置。在全球PLC制造商中西门子、施奈德、三菱、欧姆龙等公司的轴定位模块都有各自的系列产品，都能达到速度与精度的协调。随着机电产品更新换代速度加快，对机械加工精度、速度和连续运行、协调性和成本方面的要求也愈来愈高，这些定位模块显现出了不足之处：

1、只能在专用的PLC上使用，不能与其他公司的PLC共享控制资源；

2、一般采用RS-232与上位计算机通信，实时性不太理想；

3、伺服脉冲频率一般都在100KHz～200KHz左右，对于速度很高的数控领域不太适用；

4、硬件设计线路复杂，成本很高，例如：三菱的FX2N-10GM单轴定位控制单元市场价要四千多元，FX2N-20GM两轴定位控制单元市场价要八千多元。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种以太网多轴定位控制模块，该模块既可以通过普通网线与计算机PC或者工业计算机IPC连接，也可以与所有支持Modbus TCP/IP协议的PLC连接，使得该模块具有很强的数控组态能力。

按照本实用新型提供的技术方案，所述可编程逻辑控制器的以太网多轴定位控制模块包括CPU控制单元，轴定位控制单元通过地址总线、数据总线和控制总线连接到CPU控制单元，输入信号隔离单元的输入端连接X、Y、Z轴反馈信号，输入信号隔离单元的输出端连接轴定位控制单元的输入，轴定位控制单元的输出端连接输出信号隔离单元，输出信号隔离单元输出X、Y、Z轴驱动信号；CPU控制单元连接以太网通信单元，以太网通信单元的端口连接到RJ-45接口。

所述CPU控制单元的输出连接到指示多轴定位控制模块工作状态的LED面板指示单元。

所述轴定位控制单元采用日本NPM的LSI PCL6000系列IC。

所述以太网通信单元采用内嵌硬件TCP/IP内核的网络集成电路。

本实用新型的优点是：本实用新型是一种高可靠性、低成本、开发周期短、兼容性好的工业运动控制方案。采用日本NPM高性能运动脉冲控制LSIPCL6000系列IC，设计的伺服脉冲频率可达1MHz，以太网10/100M标准接口使得本实用新型兼容具有Modbus TCP/IP协议的不同厂家的PLC，而且可以与工控机(IPC)或者计算机(PC)组成运动控制方案。

附图说明

图1是本实用新型的电路框图。

图2是本实用新型进行运动控制的一种实施方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示：本实用新型包括6个单元：CPU控制单元U1、轴定位控制单元U2、以太网通信单元U3、输入信号隔离单元U4、输出信号隔离单元U5、LED面板指示单元U6。其中，轴定位控制单元U2通过三种总线(地址总线、数据总线、控制总线)连接到CPU控制单元U1，X、Y、Z轴反馈信号经过输入信号隔离单元U4后，连接到轴定位控制单元U2，U2的输出信号经过输出信号隔离单元U5处理后输出X、Y、Z轴驱动信号；CPU控制单元U1连接到以太网通信单元U3，以太网通信单元U3的端口连接到RJ-45接口，多轴定位模块的工作状态通过CPU控制单元U1输出到LED面板指示单元U6。

各模块详细介绍如下：

CPU控制单元U1主要任务是对轴定位控制单元U2的PCL6000系列IC的寄存器进行预置运动指令参数、设定工作环境参数、读取各轴工作状态、接收轴定位控制单元U2的中断请求信号、接收EMST(外部紧急停止输入)和EINT(外部中断输入)信号，以实现对轴定位控制单元U2的实时控制；所述EMST、EINT信号是CPU控制单元U1直接接入的外部控制信号。