[实用新型]伺服控制器的嵌入式接口装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种伺服控制器接口装置，特别是一种针对不同厂家生产的伺服控制器的接口装置，可用于伺服电机控制技术领域。

背景技术

交流伺服系统是指对交流电机进行速度、转矩、位置进行控制的系统总称。从系统的用途、结构和使用性能上，伺服控制器可分为通用型与专用型两类：专用型伺服控制器是指那些必须与指定的位置控制器（如数控系统）配套使用的交流伺服驱动器，该类控制器与位置控制器之间多采用内部总线连接，并通过网络形式实现之间数据的传输，控制系统一般使用专门的总线与通信协议，因此，对外开放性不强，不能单独使用，成本很高；而通用型伺服驱动器与前者相比有广泛的应用范围，该类驱动器多采用外部脉冲输入指令来控制伺服电机的位置和速度，通过改变指令脉冲的频率与数量，达到改变改变运动速度和定位位置的目的，由于伺服控制器是一种独立的控制部件，因此，由不同公司生产的伺服控制器各不相同，这就对位置控制器（指令脉冲的提供者）的开发提出了难题，很难采用一个位置控制装置来满足大多数伺服控制器的要求；另外，由于一般与通用型伺服控制器相配套的位置控制装置比较简单，很难做到反馈信号的监控和电机参数的设定，因此组成的伺服系统的性能与专用型伺服系统相比有一定差距。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对不同厂家生产的伺服控制器，提出了一种标准伺服控制器的接口装置，其丰富的接口资源能够保证与大多数伺服控制器良好的兼容特性，内部高性能的微处理器一方面能够保证伺服控制器的高速有序工作，同时也能够及时反映其工作状态，并有良好的人机交互特性。

为解决以上技术问题，实现上述发明目的，本实用新型的构思如下：

本实用新型接口装置通过配置多种的接口形式与伺服控制器相连接，由内部的微控制器向伺服控制器发送位置给定信号，与此同时，微处理器还要采集由伺服控制器发送的系统反馈信号，保证伺服系统能够正常稳定的运行。通过上位机的操作界面，可以实现脉冲、方向等伺服控制器的参数设定，也能够现实必要的反馈信息，方便使用者的操作和观察。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种伺服控制器的嵌入式接口装置，包括嵌入式微处理器及其外围电路和I/O接口电路，I/O接口电路包括与伺服控制器信号连接的模拟量输出电路、开关量输出电路、开关量输入电路、位置给定电路和位置反馈电路，I/O接口电路还包括与上位机进行数据通信的通信接口电路，其特征在于：模拟量输出电路至少连接伺服控制器的速度给定接口和转矩给定接口，开关量输出电路和开关量输入电路分别连接伺服控制器的开关量输入接口和输出接口，位置给定电路和位置反馈电路分别连接伺服控制器的脉冲输入接口和输出接口。

上述模拟量输出电路由D/A转换器和信号放大器组成，D/A转换器的模拟信号输出端与信号放大器的信号输入端连接，放大器的信号输出端至少与伺服控制器的速度给定接口和转矩给定接口连接，在放大器的放大电路中还接入电位器，经由D/A转换器转变输出的模拟信号经过放大器放大后，再同时由电位器调节后，向伺服控制器提供-10V～10V的模拟电压。

上述开关量输出电路由光电隔离电路和输出锁存电路连接组成，输出锁存电路向光电隔离电路输出开关量信号，光电隔离电路的信号输出端至少与伺服控制器的启动和复位开关量信号输入接口连接，开关量输出电路还包括伺服控制器电源控制电路。

上述开关量输入电路由另一个光电隔离电路和输入缓冲电路连接组成，光电隔离电路向输入缓冲电路输出开关量反馈信号，光电隔离电路的信号输入端至少与伺服控制器的定位开关量输出接口、准备状态开关量输出接口和报警开关量输出接口连接。

上述位置给定电路由线驱动差分脉冲信号发生器向伺服控制器提供脉冲信号。

上述线驱动差分脉冲信号发生器向伺服控制器最好提供两通道的脉冲信号。

上述位置反馈电路由线驱动接收器电路和与非门电路连接组成，线驱动接收器电路的信号输入端接收伺服控制器输出的脉冲信号，线驱动接收器电路的信号输出端与与非门电路的输入端连接。

上述伺服控制器向线驱动接收器电路提供两通道的位置反馈脉冲信号。

上述与非门电路为二输入与非门电路。

上述通信接口电路由串口转以太网芯片组成。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点：

1.本实用新型采用嵌入式结构，可采用ARM7，可实现高达130MIPS的主频，能够满足高速运算处理复杂信号的要求，三级流水线结构也使系统的运行更加高效。