[发明专利]一种多轴运动控制系统及方法

权利要求书

1.一种多轴运动控制系统，包括上位机和与上位机通讯连接的下位机，其特征在于，

还包括

扩展模块，与下位机进行组态，用于配置轴工艺对象和轴参数；

执行单元，与伺服驱动器和多个伺服电机连接，用于获取伺服电机的轴的状态数据和控制伺服驱动器的输出；

所述下位机将所述状态数据输送至上位机，所述上位机解析后得到各伺服电机的轴的状态参数；

所述上位机将控制数据发送至下位机，所述下位机解析所述控制数据，由扩展模块基于解析后的控制数据配置轴工艺对象和轴参数，所述下位机通过伺服驱动器控制多个伺服电机的运动。

2.如权利要求1所述的多轴运动控制系统，其特征在于，所述上位机包括

通讯连接模块，用于填写下位机中设置的通信地址及端口号；

数据发送模块，将所述上位机的控制数据打包发送至下位机；

数据接收模块，用于接收下位机发送的状态数据；

主控模块，用于对汇集的状态数据进行解析，得到各伺服电机的轴的状态；

面板控件，用于输入控制数据和实时显示各伺服电机的轴的状态。

3.如权利要求2所述的多轴运动控制系统，其特征在于，所述上位机包括操作系统和Labview系统，所述通讯连接模块、数据发送模块、数据接收模块、主控模块和面板控件中的一项或多项基于所述Labview系统生成。

4.如权利要求2所述的多轴运动控制系统，其特征在于，所述下位机包括集成编程系统；

所述集成编程系统用于编译包含轴子程序的所述执行单元；

所述轴子程序包括伺服使能模块、伺服复位模块、伺服回原点模块、伺服绝对运动模块、伺服相对运动模块、伺服读参数模块、伺服暂停模块、伺服JOG模块、交互控制伺服模块和伺服状态获取汇总模块中的一项或多项。

5.如权利要求3所述的多轴运动控制系统，其特征在于，所述集成编程系统还用于编辑交互通信模块；

所述交互通信模块包括数据接收区域和数据发送区域；

所述数据接收区域与所述数据发送模块链接以接收和汇总所述控制数据，所述数据发送区域与数据接收模块链接以汇总待发送至上位机的状态数据。

6.如权利要求1所述的多轴运动控制系统，其特征在于，所述轴参数包括脉冲输出、方向输出、原点信号、限位信号、急停信号、回原点模式和机械参数中的一项或多项。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的多轴运动控制系统，其特征在于，所述上位机为PC，下位机为PLC，上位机与下位机的通讯连接方式为TCP/IP通信。

8.一种多轴运动控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)下位机于侦听状态下等待上位机连接，若连接成功，则进行步骤(2)，若不成功，则重新进行初始化，再次连接；

(2)上位机以预设周期向下位机发送状态获取指令，下位机获取多个伺服电机的轴的状态数据，以第一预设格式发送给上位机，上位机解析所述状态数据以得到伺服电机的轴的状态；

(3)上位机响应控制命令事件，将与控制命令事件对应的控制数据以第二预设格式发送给下位机，下位机解析控制数据后控制伺服电机运动。

9.如权利要求8所述的多轴运动控制方法，其特征在于，下位机将多个伺服电机的轴的状态数据以第一预设格式发送给上位机的过程如下：

所述状态数据划分为状态参数和位置参数，状态参数和位置参数分别放在下位机接收字节的第一区域和第二区域，其中第一区域大于第二区域；

下位机对在所述预设周期内汇集的状态数据进行加密，而后发送给上位机。

10.如权利要求9所述的多轴运动控制方法，其特征在于，上位机将控制数据以第二预设格式发送给下位机的过程如下：

所述控制数据划分为对象参数、控制方式参数、速度参数和位置参数，对象参数、控制方式参数、速度参数和位置参数分别填入上位机的接收字节的第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，其中第一区域、第二区域、第三区域和第四区域相等；

上位机将控制数据实时发送给下位机。