[发明专利]一种多轴运动控制系统及方法

说明书

一种多轴运动控制系统及方法，控制系统包括上位机、下位机和扩展模块，扩展模块用于配置轴工艺对象和轴参数；执行单元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；多轴运动控制方法包括：上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，上位机解析状态数据以得到伺服电机的轴的状态；上位机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。本申请通过配置轴工艺对象和轴参数，基于下位机获取的状态数据和上位机生成的控制数据，实现对多轴伺服运动的控制；上位机和下位机通过通信和预设的信息传输方式，达到方便灵活控制多轴伺服系统和精准定位的目的。

技术领域

本发明涉及自动化控制领域，特别是涉及一种多轴运动控制系统及方法。

背景技术

在目前市场上，工控领域用得比较多的运动控制模式主要有3种：1、PLC单独控制：在常规的控制系统中，PLC做主控制器，编辑程序执行相应的动作，完成对应的工作；2、DLL调用运动控制板卡控制：方便上位机调用控制；3、CAN通信协议控制；方便上位机调用控制。

在实际控制中，上述现有技术具有如下缺点：

1、PLC单独控制，这种模式不适合做上位机控制；2、DLL调用运动控制板卡控制，不稳定，容易损坏，报错；3、CAN通信协议控制，容易报错，且报错信息不容易排除。

现有的控制模式采用串口或OPC控制，OPC通信慢，串口编程协议复杂；在多轴运动控控制中，数据传输与控制效率低，精度差，难以满足多轴伺服控制的灵活可靠的实际需求。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种多轴运动控制系统及方法，具有灵活配置轴工艺对象和轴参数，实现四轴独立控制的特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

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。

可选的，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；主控模块，用于基于面板控件输入的控制数据，生成控制命令，以控制各伺服电机的状态；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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。