一种约束释放机构控制系统的制作方法

本实用新型涉及执行控制相关技术领域，具体是一种约束释放机构控制系统。

背景技术：

约束释放机构主要功能是实现收拢状态的压紧锁定和展开状态前的解锁释放,约束释放机构控制系统实现约束释放机构的解锁释放、压紧功能的控制。

通常约束释放机构以电机转动圈数、电流和微动开关反馈信号作为展开控制参数，需要满足高精度控制的要求，但目前用于约束机构的控制系统存在控制精度不高、信号反馈采集效率低的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种约束释放机构控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种约束释放机构控制系统，包括上位机、下位机，所述下位机包括dsp处理模块、电机驱动模块、主备切换模块、微动开关采集模块、面板io控制模块、以太网通信模块，其中，所述dsp处理模块以型号为tms320f28335数字信号处理器为核心；所述主备切换模块与dsp处理模块连接，主备切换模块内包括用于切换电机的主绕组、备用绕组、主霍尔传感器、备用霍尔传感器以及继电器，所述主绕组和备用绕组均通过连接器以及电缆连接约束释放机构；所述以太网通信模块与dsp处理模块间通过并行总线扩展，连接上位机接口；所述电机驱动模块通过can总线连接dsp处理模块，用以控制一路直流无刷电机的电流和速度；所述微动开关采集模块的光耦信号输出接口与dsp处理模块连接。

作为本实用新型进一步的方案：还包括电源模块，所述电源模块包括28v电源和12v电源，其中28v电源为电机驱动电源，与直流无刷电机连接，12v电源为本控电源，用于提供控制系统的电源。

作为本实用新型进一步的方案：所述以太网通信模块采用wiznet的w5300型号芯片为核心。

作为本实用新型进一步的方案：所述电机驱动模块由电机控制模块和霍尔传感器接口模块组成，所述电机控制模块采用型号为g-twi3/100se的芯片为核心，所述霍尔传感器接口模块用于霍尔传感器信号的采集。

作为本实用新型进一步的方案：所述面板io控制模块包括按钮控制面板和面板指示灯，所述按钮控制面板提供用于控制主备切换模块进行切换的主备切换按钮、用于直流无刷电机启动的启动按钮和停止按钮以及用于直流无刷电机驱动约束机构展开收拢动作的展开按钮、收拢按钮，与dsp面板按钮输入接口连接；所述面板指示灯提供9路指示灯，与dsp模块指示灯控制输出接口连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述上位机为由计算机主板、cpu、内存、硬盘、显示屏、dvd刻录机、键盘组成的计算机系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本控制系统用于约束释放机构的动作、解锁工作控制，通过微动开关实现动作到位信号检测，采用直流无刷电机，利用三相霍尔位置传感器实现动作速度和换相控制，具有信号传输快、控制精度高的优点。

附图说明

图1为本实用新型的原理结构框图。

图2为本实用新型中主备切换模块的硬件原理图。

图3为本实用新型中以太网通信模块的硬件原理图。

图4为本实用新型中电机控制模块的硬件原理图。

图5为本实用新型中霍尔传感器接口模块的硬件原理图。

图6为本实用新型中微动开关采集模块的硬件原理图。

图7为本实用新型中按钮控制面板的电路原理图。

图8为本实用新型中面板指示灯的电路原理图。

图9为本实用新型中dspjtag电路原理图。

图10为本实用新型中dsp供电电源电路原理图。

图11为本实用新型中约束释放机构时序控制程序流程图。

图12为本实用新型中约束释放机构一次解锁时序控制程序流程图。

图13为本实用新型中约束释放机构二次解锁时序控制程序流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种约束释放机构控制系统，包括上位机、下位机和电源模块，所述上位机为一计算机系统，包括由计算机主板、cpu、内存、硬盘、显示屏、dvd刻录机、键盘等组成的完整的计算机系统；

所述下位机包括dsp处理模块、电机驱动模块、主备切换模块、微动开关采集模块、面板io控制模块、以太网通信模块，其中，所述主备切换模块与dsp处理模块连接，主备切换模块内包括用于切换电机的主绕组、备用绕组、主霍尔传感器、备用霍尔传感器以及继电器，如图2，所述主绕组和备用绕组均通过连接器以及电缆连接约束释放机构，主绕组和备用绕组分别与主霍尔传感器和备用霍尔传感器配套，所述继电器作为切换开关，在切换时，同步切换绕组和霍尔传感器，切换采用继电器；

所述以太网通信模块与dsp处理模块间通过并行总线扩展，连接上位机接口，实现上下位机的以太网数据通信，如图3，以太网通信模块采用wiznet的w5300型号芯片模块，采用全硬件tcp/ip协议栈+mac+phy内部架构以及支持dma模式，使的上下位机间实现了高吞吐率的数据传输；

所述电机驱动模块通过can总线连接dsp处理模块，用以控制一路直流无刷电机的电流和速度，如图4、5，电机驱动模块包括电机控制模块和霍尔传感器接口模块组成，所述电机控制模块采用elmo的型号为g-twi3/100se的芯片模块，该模块为pcb板载模块，具有体积小、能量密度高的特点，所述霍尔传感器接口模块用于霍尔传感器信号的采集，采用全隔离设计，12v供电电源采用dcdc隔离模块，并在电源输出线上设置有大容量电容和1个电源输出开关，确保霍尔传感器的电源稳定性和可控性。三路霍尔传感器信号采用磁耦合数字隔离器，避免其它电路对霍尔传感器的影响；

所述微动开关采集模块的信号输出接口与dsp处理模块连接，如图6，该模块电路采用全隔离设计，5v供电电源采用dcdc隔离模块，并在电源输出线上设置1个电源输出开关，实现微动开关上电的可控性。信号采用4路光耦隔离，光耦输出信号直接连接至dsp处理模块；

所述面板io控制模块包括按钮控制面板和面板指示灯，如图7、8，按钮控制面板提供用于控制主备切换模块进行切换的主备切换按钮、用于直流无刷电机启动的启动按钮和停止按钮以及用于直流无刷电机驱动约束机构展开收拢动作的展开按钮、收拢按钮，与dsp面板按钮输入接口连接；所述面板指示灯提供9路指示灯，与dsp模块指示灯控制输出接口连接；

所述电源模块包括28v电源和12v电源，其中28v电源为电机驱动电源，与直流无刷电机连接，12v电源为本控电源，用于提供控制系统的电源。

所述dsp处理模块以带浮点运算的、型号为tms320f28335数字信号处理器为核心，如图9，包括内核工作电源1.9v，外部io口使用3.3v电源，如图10。

上位机通过以太网与下位机进行通讯，上位机内部软件通过设置主备绕组、运行速度、限流值、解锁预设时间、到位后延时时间、超限流延时时间等控制直流无刷电机展开、收拢、停止、启动，以及各微动开关的状态，并采集数据，其控制约束释放机构的启动工作、一次解锁工作以及二次解锁工作的控制流程分别如图11、12、13所示。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。