[实用新型]基于PROFINET通信的编码器接口装置及其模块

权利要求书

1.一种基于PROFINET通信的编码器接口装置；其特征在于：其包括方波信号转换器、处理芯片CPU1、处理芯片CPU2、仲裁电路、PROFINET协议芯片电路：方波信号转换器接收编码器的输入信号Asinα、Bcosα、R并由此转换成相应的三个方波信号，其中，A、B分别表示三相交流电中的A相信号、B相信号，α表示一个信号周期内的电气角，R表示编码器每圈经历的绝对位置参考点；所述方波信号转换器的三个方波信号均与处理芯片CPU1、处理芯片CPU2连接，处理芯片CPU1与处理芯片CPU2功能相同分别代表两个通道，并均根据所述三个方波信号进行了位置信息、校验信息的冗余控制并由此生成数字信号；所述仲裁电路与处理芯片CPU1、处理芯片CPU2均连接以接收两个通道的数字信号进行仲裁以形成数据流通过PROFINET传递给伺服电机驱动器。

2.如权利要求1所述的基于PROFINET通信的编码器接口装置，其特征在于：所述仲裁电路采用仲裁芯片CPU3，处理芯片CPU1与处理芯片CPU2均带有一个仲裁器，处理芯片CPU1与处理芯片CPU2通过自身的仲裁器与仲裁芯片CPU3连接。

3.如权利要求2所述的基于PROFINET通信的编码器接口装置，其特征在于：处理芯片CPU1、处理芯片CPU2集成为一个整体芯片结构。

4.如权利要求3所述的基于PROFINET通信的编码器接口装置，其特征在于：处理芯片CPU1、处理芯片CPU2、仲裁芯片CPU3集成为一个整体芯片结构。

5.如权利要求1所述的基于PROFINET通信的编码器接口装置，其特征在于：方波信号转换器包括三个差分放大器、与所述三个差分放大器相对应的三个比较放大器；输入信号Asinα、Bcosα、R分别经由所述三个差分放大器后，再分别经由相应的三个比较放大器生成相应的三个方波信号。

6.如权利要求1所述的基于PROFINET通信的编码器接口装置，其特征在于：处理芯片CPU1、处理芯片CPU2均包括倍频器、参考点寄存器、粗计数器、CRC校验器；编码器的输入信号Asinα、Bcosα转换成相应的方波信号后分别接入倍频器，编码器的输入信号R转换成相应的方波信号后接入参考点寄存器，倍频器的两个输出端分别连接粗计数器，参考点寄存器的输出连接粗计数器，粗计数器的输出连接CRC校验器，CRC校验器连接仲裁芯片CPU3。

7.如权利要求5所述的基于PROFINET通信的编码器接口装置，其特征在于：处理芯片CPU1还包括精细计数器；所述精细计数器根据公式(1)获得机械角λS： λS=360N×Z+α360×360N]]>公式(1)，

其中，N为编码器的分辨率，每转信号周期数；

Z为活动的信号周期数量；

α为一个信号周期内的电气角，

λ_S为一个信号周期内的机械角；

所述精细计数器还根据公式(2)获得转速n：公式(2)，

所述精细计数器根据机械角λ_S和转速n对处理芯片CPU1生成的粗位置值插值细分形成精细位置值。

8.如权利要求1所述的基于PROFINET通信的编码器接口装置，其特征在于：处理芯片CPU1采用ADSP2199x芯片；处理芯片CPU2采用FPGA芯片，FPGA芯片内含ARM系列CPU、DSP、计数器及switch；PROFINET协议芯片采用ERTEC200芯片。

9.如权利要求1所述的基于PROFINET通信的编码器接口装置，其特征在于：所述编码器接口装置还包括温度传感器用信号器，所述温度传感器用信号器的一端连接一个测量电机定子线圈温度的温度传感器，另一端连接处理芯片CPU1。

10.一种基于PROFINET通信的编码器接口模块，其特征在于：其采用如权利要求1至9中任意一项所述的基于PROFINET通信的编码器接口装置，所述编码器接口装置设计为模块。