[发明专利]基于EtherCAT总线的控制系统

说明书

本发明公开了一种基于EtherCAT总线的控制系统，该控制系统包括一个主站和多个从站，每个从站经由EtherCAT接口连接所述主站或其他从站，所述控制系统中的每个从站均对应地布置有多个控制接口；其中，每个控制接口连接至对应的电机，所述控制接口被配置为能够接收用于表征站内传输的数据的控制信号，并根据所述控制信号驱动及控制所连接的电机。根据本发明的基于EtherCAT总线的控制系统，提供了一种与现有方案不同架构的控制系统，其相比于现有控制系统有助于控制系统的整体成本的控制，并且提高了系统的可扩展性。

技术领域

本发明涉及控制系统，尤其是一种基于EtherCAT总线的控制系统。

背景技术

EtherCAT总线由Ethernet发展而来，最早由Beckhoff开发，在各种工业场合应用广泛，目前有基于EtherCAT的IO扩展装置，伺服驱动装置，总线扩展装置等。

目前，常规的基于EtherCAT总线的控制系统，由1个EtherCAT主站和多个EtherCAT从站组成，一个EtherCAT从站控制一个伺服(典型的诸如1驱动器+1个电机，或1个驱动器+多个电机)，当在需要多轴控制(如5轴RTCP控制)时需要多个EtherCAT从站的伺服。

同时，常见多轴伺服领域，一般包含较少个数的主轴(一般为1个或2个，主轴一般是主要驱动轴，转速高，扭矩达，功率高)和较多个的运动轴(一般是3个以上)，主轴所用伺服一般称之为变频器，使用模拟量和485协议作为通讯接口，普通运动轴所用伺服一般称之为驱动器，使用脉冲、模拟量或总线为通讯接口。

现有的基于EtherCAT总线的控制系统的主要缺点在于，在应对多个伺服需求时，需要使用多个EtherCAT从站的伺服连接，这造成成本较高。此外，EtherCAT从站设备的成本较高且可扩展性较差。因此，总体而言，现有的基于EtherCAT总线的控制系统无法让人满意。

因此，亟需设计一种成本可控且可扩展性较佳的基于EtherCAT总线的控制系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有的基于EtherCAT总线的控制系统成本较高且EtherCAT从站的可扩展性差的缺陷，提出一种新的基于EtherCAT总线的控制系统。

本发明是通过采用下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种基于EtherCAT总线的控制系统，其特点在于，所述控制系统包括一个主站和多个从站，每个从站经由EtherCAT接口连接所述主站或其他从站，所述控制系统中的每个从站均对应地布置有多个控制接口；

其中，每个控制接口连接至对应的电机，所述控制接口被配置为能够接收用于表征站内传输的数据的控制信号，并根据所述控制信号驱动及控制所连接的电机。

较佳地，所述控制接口经由驱动器或变频器连接至对应的电机，所述控制信号用于表征站内传输的位置数据和转速数据。

较佳地，所述控制接口被配置为将所述控制信号发送给所述驱动器或所述变频器，所述驱动器被配置为能够基于接收到的所述控制信号所包含的位置数据驱动及控制所连接的电机，所述变频器被配置为能够基于接收到的所述控制信号所包含的转速数据驱动及控制所连接的电机。

较佳地，每个从站包括数据解析模块，所述数据解析模块被配置为能够对站内传输的数据进行解析和运算，以形成所述控制信号。

较佳地，所述数据解析模块被配置为能够执行插补运算算法，并且能够形成脉冲形式的所述控制信号，所述数据解析模块采用FPGA。

较佳地，所述驱动器为脉冲驱动器。

较佳地，所述数据解析模块经由脉冲模块、编码器模块、输入模块、输出模块、模拟量接口、485接口中的部分或全部连接至所述控制接口。