[发明专利]基于FPGA的线切割设备控制装置及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的线切割设备控制方法，通过基于FPGA的线切割设备控制装置实现，所述基于FPGA的线切割设备控制装置设有上位机、闭环控制卡、电动机驱动器、电动机、丝杠，其中电动机驱动丝杠运动，上位机与闭环控制卡通信，闭环控制卡与电动机驱动器通信，其特征在于还设有用于采集丝杠位移数据的光栅尺；所述闭环控制卡上设有闭环控制单元，闭环控制单元的前端设有用于识别并解码上位机命令的信号解码单元，闭环控制单元的后端设有用于下发适应不同电动机驱动器型号的编码输出单元，还设有光栅尺信号解码单元，光栅尺信号解码单元的输入端与光栅尺的输出端相连接，光栅尺信号解码单元的输出端与闭环控制单元相连接；所述闭环控制单元中设有用于接收光栅尺输出信号解码后获得的正/反转数据以及脉冲数的光栅尺解码结果接收模块、用于接收信号解码单元输出正/反转数据以及脉冲数的本地接收模块、比较模块、命令输出模块，其中光栅尺解码结果接收模块、本地接收模块的输出端分别与比较模块的输入端相接，比较模块的输出端与命令输出模块的输入端相接；其特征在于，基于FPGA的线切割设备控制方法包括以下步骤：

步骤1：上位机下发控制信号至闭环控制卡，控制信号包括电动机正/反转信号和脉冲数信号，闭环控制卡上的信号解码单元根据电动机驱动器的规格对控制信号进行解码，获得上位机下发的电动机正/反转控制信号和脉冲数控制信号；

步骤2：本地接收模块接收步骤1获得的控制信号，同时光栅尺解码结果接收模块获取光栅尺的测量数据，光栅尺的测量数据通过光栅尺信号解码单元进行解码后获得，包括当前电动机或丝杠的正/反转信号和脉冲数信号；

步骤3：本地接收模块将获得的控制信号送入比较模块，同时光栅尺解码结果接收模块将光栅尺的测量数据送入比较模块，比较模块对两组数据进行比对，当两组信号的转向一致，比较两组信号中脉冲数，获得差值A，当差值A处于允许误差范围内，命令输出模块输出本地接收模块中的控制信号；当差值A超出允许误差范围，命令输出模块输出连续脉冲控制信号或拉反控制信号，至差值A处于允许误差范围内为止。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的线切割设备控制方法，其特征在于步骤3中命令输出模块输出的控制信号包括电动机或丝杠正/反转控制信号和脉冲数，控制信号经倍频模块进行处理后，再经编码输出单元送至电动机驱动器，通过与倍频模块相连接的选择模块进行倍数选择，调整控制信号中实际输出的脉冲数，从而实现丝杠更平稳的位移。