一种基于PLC架构六轴高速运动控制器的制作方法

文档序号:16105728发布日期:2018-11-30 19:12阅读:1663来源:国知局

本实用新型涉及运动控制器技术领域,具体来说,是一种基于PLC架构六轴高速运动控制器。



背景技术:

运动控制器在工程机械等设备中,是非常重要的核心控制部件之一。目前运动控制器已经广泛用于自动化生产、测试和物流等工业设备上;现有的运动控制器大部分采用单处理器工作,单处理器的工作效率较低,处理不了多轴运动的控制数据,拓展能力较差,控制伺服电机的轴数固定,不能进行拓展。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服上述缺陷,提供一种基于PLC架构六轴高速运动控制器。

为实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:

一种基于PLC架构六轴高速运动控制器,包括PLC控制板和运动控制器组件;其中:所述PLC控制板与所述运动控制器组件连接;所述PLC控制板包括STM32F407ZGT6处理器、与STM32F407ZGT6处理器分别连接的RS485和RS232通讯接口、100M TCP通讯接口、USB接口和SD卡模块、内存模块、输入模块和输出模块;所述运动控制器组件包括运动处理器、六轴运动控制模块和运动输入模块;所述运动处理器分别与六轴运动控制模块和运动输入模块连接;所述内存模块与所述运动处理器连接。

进一步地,所述PLC控制板还包括与STM32F407ZGT6处理器分别连接的电源模块、拓展模块、后备电池模块、NAND FLASH模块和AD模块。

进一步地,所述RS485和RS232通讯接口中RS232通讯接口是由MAX3232ESE型号低功率传送器与接收器及其外围电路组成,是一种串行通讯方式;RS485通讯接口是由SN65HVD3082ED型号低功率传送器与接收器及其外围电路组成,是一种差分通讯方式;所述100M TCP通讯接口是由DM9161AEP芯片及其外围电路组成;所述USB接口和SD卡模块设有两个USB口和一个SD卡槽;USB接口分别是USB A型母口和B型母口。

进一步地,所述运动处理器采用EP4CE6E22C8N芯片;所述输入模块设有24路输入口,其中8路为高速输入口;所述内存模块主要由IS62WV25616BLL芯片及其外围电路组成;所述输出模块共有24路输出口,其中12路为高速输出口。

进一步地,所述电源模块由外部电压直流24V供电;所述电源模块包括24V转12V电源模块、12V转5V电源模块和5V转3.3V电源模块;所述拓展模块通过SPI通讯方式连接多台PLC等从机;所述后备电池模块由多个纽扣电池CR1220组成;所述NAND FLASH模块由NAND512W3A2DN6及其外围电路组成;所述AD模块由LM358芯片及其外围电路组成。

进一步地,所述六轴运动控制模块主要由高速光耦和四高速差分线路驱动器26LS31和四路差分线接收器26LS32及其外围电路组成,所述六轴运动控制模块还包括与之相连的六个伺服电机;所述六轴运动控制模块能同时驱动所述六个伺服电机;所述运动输入模块由光耦及其外围电路组成;所述运动输入模块通过IO控制器控制电子手轮、开关、按钮、继电器、接触器、指示灯中的任意一种。

本实用新型的有益效果为:设有RS485和RS232通讯方式以及100M TCP通讯方式,可通过这些通讯方式跟服务器,上位机等进行通讯;设置USB接口和SD卡模块,方便于通讯和读取U盘;内存模块的IS62WV25616BLL芯片是低功耗的静态随机存取存储器;设置NAND FLASH模块中的NAND512W3A2DN6是512M容量的闪存器,可以大量的保存数据;设置的六轴运动控制模块可以同时驱动六个伺服电机;通过两种处理器的配合,提高了处理运算速度,同时还可以进行数据的互通和控制,提高控制精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图:

图1为本实用新型结构示意图;

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型,在此以本实用新型的示意性实施例及说明用来解释本实用新型,但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示,本实用新型一种基于PLC架构六轴高速运动控制器,包括PLC控制板1和运动控制器组件2;其中:所述PLC控制板1与所述运动控制器组件2连接;所述PLC控制板1包括STM32F407ZGT6处理器11、与STM32F407ZGT6处理器11分别连接的RS485和RS232通讯接口12、100M TCP通讯接口13、USB接口和SD卡模块14、内存模块16、输入模块15和输出模块17;所述运动控制器组件2包括运动处理器21、六轴运动控制模块22和运动输入模块23;所述运动处理器21分别与六轴运动控制模块22和运动输入模块23连接;所述内存模块16与所述运动处理器21连接。

所述PLC控制板1还包括与STM32F407ZGT6处理器11分别连接的电源模块18、拓展模块19、后备电池模块110、NAND FLASH模块111和AD模块112。

所述RS485和RS232通讯接口12中RS232通讯接口是由MAX3232ESE型号低功率传送器与接收器及其外围电路组成,是一种串行通讯方式;RS485通讯接口是由SN65HVD3082ED型号低功率传送器与接收器及其外围电路组成,是一种差分通讯方式;可通过这两种通讯方式跟服务器,上位机等进行通讯;所述100M TCP通讯接口113是由DM9161AEP芯片及其外围电路组成;所述USB接口和SD卡模块14设有两个USB口和一个SD卡槽;USB接口分别是USB A型母口和B型母口,用于通讯和读取U盘等。

所述运动处理器21采用EP4CE6E22C8N芯片;所述输入模块15设有24路输入口,其中8路为高速输入口;输入模块15用于接收外部的一些输入信号;所述内存模块16主要由IS62WV25616BLL芯片及其外围电路组成;IS62WV25616BLL是一个4M容量,组织结构为256Kx16的高速率,低功耗静态随机存取存储器。STM32F407ZGT6处理器把地址和数据的输入输出存在IS62WV25616BLL上,跟运动处理器21进行数据的互通和控制;所述输出模块17共有24路输出口,其中12路为高速输出口,输出模块17用于输出信号控制外围的电路和设备等。

所述电源模块由外部电压183直流24V供电;所述电源模块包括24V转12V电源模块18、12V转5V电源模块181和5V转3.3V电源模块182;电源模块通过稳压管LM2594M-12.0把24V降压为12V,12V通过LM2596-5.0降为5V,5V通过SPX1117-3.3转为3.3V,分别给通讯模块,输入输出模块,内存模块,100M TCP通讯模块和CPU等进行供电;所述拓展模块19通过SPI通讯方式连接多台PLC等从机;所述后备电池模块110由多个纽扣电池CR1220组成,后备电池模块110通过一个纽扣电池CR1220作为后备电源给高速运动模块部分数据作掉电保护使用;所述NAND FLASH模块111由NAND512W3A2DN6及其外围电路组成,NAND512W3A2DN6是512M容量的闪存器,用于大量数据的保存;所述AD模块112由LM358芯片及其外围电路组成,用于把数字信号转化为模拟信号输出,AD模块112通过一个外部小的AD模块,可以实现电压的放大,把输入的模拟信号转化为数字信号。

所述六轴运动控制模块22主要由高速光耦和四高速差分线路驱动器26LS31和四路差分线接收器26LS32及其外围电路组成,所述六轴运动控制模块22还包括与之相连的六个伺服电机221;所述六轴运动控制模块22能同时驱动所述六个伺服电机221;所述运动输入模块23由光耦及其外围电路组成;所述运动输入模块通过IO控制器控制一些外围辅助器件如电子手轮、开关、按钮、继电器、接触器、指示灯中231的任意一种。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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