伺服驱动器与上位机的通信方法、伺服驱动器和伺服系统与流程

本发明属于伺服系统，尤其涉及一种伺服驱动器与上位机的通信方法、伺服驱动器和伺服系统。

背景技术：

1、在伺服驱动器的实际应用过程中，上位机往往需要监控电动机的实际运行位置，上位机通过计算伺服驱动器反馈回来的总脉冲数来得到电机的实际运行位置，上位机基于分频后的脉冲信号输出对应的伺服控制信号至伺服驱动器，以对电机完成位置闭环控制。

2、在实际使用中，伺服驱动器可能存在脉冲分频单元异常等问题，导致无法分频或者分频后的脉冲信号无法正常输出至上位机，在伺服系统运行后发现脉冲异常时，往往会导致伺服系统控制异常、现场生产设备工作异常导致生产产品异常报废等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种伺服驱动器与上位机的通信方法，旨在解决传统的伺服驱动器存在脉冲分频单元异常导致伺服系统工作异常的问题。

2、本发明实施例的第一方面提出了一种伺服驱动器与上位机的通信方法，包括：

3、采用伺服驱动器获取编码器输出的数字信号，并进行信号转换以及分频处理，以输出分频后的高频脉冲信号；

4、采用伺服驱动器对分频后的所述高频脉冲信号进行差分转换，并输出第一高频差分脉冲信号和第二高频差分脉冲信号至上位机，以使所述上位机根据两路高频差分脉冲信号确定电机的位置信息；

5、采用伺服驱动器检测所述第一高频差分脉冲信号和所述第二高频差分脉冲信号，在所述第一高频差分脉冲信号和所述第二高频差分脉冲信号为相同电平信号时触发输出异常信号至所述上位机，以使所述上位机截止输出伺服控制信号至所述伺服驱动器，以及在所述第一高频差分脉冲信号和所述第二高频差分脉冲信号互为高低电平信号时截止输出异常信号至所述上位机，以使所述上位机输出所述伺服控制信号至所述伺服驱动器。

6、可选地，所述伺服驱动器与上位机的通信方法还包括：

7、采用伺服驱动器根据模式选择信号触发至响应模式或者非响应模式；

8、在所述响应模式下，所述伺服驱动器在所述第一高频差分脉冲信号和所述第二高频差分脉冲信号为相同电平信号时触发输出异常信号至所述上位机；

9、在所述非响应模式下，所述伺服驱动器在所述第一高频差分脉冲信号和所述第二高频差分脉冲信号为相同电平信号时触发截止输出异常信号至所述上位机。

10、本发明实施例的第二方面提出了一种伺服驱动器，包括：

11、伺服处理器，用于获取编码器输出的数字信号，并进行信号转换以及分频处理，以输出分频后的高频脉冲信号；

12、分频输出电路，与所述伺服处理器连接，所述分频输出电路，用于对分频后的所述高频脉冲信号进行差分转换，并输出第一高频差分脉冲信号和第二高频差分脉冲信号至上位机；

13、分频检测电路，与所述分频输出电路和所述伺服处理器连接，所述分频检测电路，用于检测所述第一高频差分脉冲信号和所述第二高频差分脉冲信号，在所述第一高频差分脉冲信号和所述第二高频差分脉冲信号为相同电平信号时触发输出第一电平信号至所述伺服处理器，以及在所述第一高频差分脉冲信号和所述第二高频差分脉冲信号互为高低电平信号时触发输出第二电平信号至所述伺服处理器；

14、所述伺服处理器，还用于在接收到所述第一电平信号时触发输出异常信号至所述上位机，以使所述上位机截止输出伺服控制信号至所述伺服驱动器，以及在接收到所述第二电平信号时截止输出异常信号至所述上位机，以使所述上位机输出所述伺服控制信号至所述伺服驱动器。

15、可选地，所述伺服驱动器还包括驱动电路，所述驱动电路与电机连接；

16、所述伺服处理器，还用于在接收到所述伺服控制信号时触发输出驱动信号至所述驱动电路，以使所述驱动电路驱动所述电机运转。

17、可选地，所述伺服处理器，还用于根据模式选择信号触发至响应模式或者非响应模式；

18、所述伺服处理器，在所述响应模式下，接收到所述第一电平信号时触发输出异常信号至所述上位机，以及在所述非响应模式下，接收到所述第一电平信号时触发截止输出异常信号至所述上位机。

19、可选地，所述分频输出电路包括单端转差分芯片；

20、所述单端转差分芯片的输入端用于输入分频后的所述高频脉冲信号，所述单端转差分芯片的第一输出端和第二输出端用于分别输出所述第一高频差分脉冲信号和所述第二高频差分脉冲信号。

21、可选地，所述分频检测电路包括整流桥、光耦、第一电阻、第二电阻和开关管；

22、所述整流桥的第一输入端和第二输入端用于输入所述第一高频差分脉冲信号和所述第二高频差分脉冲信号，所述整流桥的第一输出端和第二输出端与所述光耦的二极管的两端连接，所述光耦的集电极与第一正电源端连接，所述光耦的发射极与所述开关管的控制端连接，所述开关管的第一端、所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与第二正电源端连接，所述第二电阻的第二端构成所述分频检测电路的输出端，所述开关管的第二端接地。

23、可选地，所述伺服驱动器还包括：

24、滤波电路，所述滤波电路的输入端与所述分频输出电路的输出端连接，所述滤波电路的输出端与所述上位机的信号端连接；

25、所述滤波电路，用于对所述分频输出电路输出的所述第一高频差分脉冲信号和第二高频差分脉冲信号进行滤波处理，并输出滤波后的所述第一高频差分脉冲信号和所述第二高频差分脉冲信号至所述上位机。

26、可选地，所述滤波电路包括第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容；

27、所述第三电阻的第一端用于输入所述第一高频差分脉冲信号，所述第四电阻的第一端用于输入所述第二高频差分脉冲信号，所述第三电阻的第二端和所述第一电容的第一端连接构成所述滤波电路的第一输出端，所述第四电阻的第二端和所述第二电容的第一端连接构成所述滤波电路的第二输出端，所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端接地。

28、本发明实施例的第三方面提出了一种伺服系统，包括电机、编码器、上位机和如上所述的伺服驱动器，所述电机、所述编码器、所述伺服驱动器和所述上位机依次连接，所述伺服驱动器还与所述电机连接。

29、本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的伺服驱动器和上位机的通信方法中，伺服驱动器将编码器获取的数字信号转换为高频脉冲信号并进行分频处理，以及进行差分转换，输出第一高频差分脉冲信号和第二高频差分脉冲信号至上位机，同时，伺服驱动器对两路高频差分脉冲信号进行检测，当检测到两路高频差分脉冲信号为同一电平信号时，确定内部脉冲分频单元异常，伺服驱动器输出异常信号至上位机，使得上位机停止伺服闭环驱动，伺服系统停止工作，通过对高频脉冲信号进行分频和分频后的高频差分脉冲信号进行检测，实现了对伺服驱动器内部的分频脉冲单元的检测以及异常状态下的触发保护，提高了伺服系统的工作可靠性。

技术特征：

1.一种伺服驱动器与上位机的通信方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的伺服驱动器与上位机的通信方法，其特征在于，所述伺服驱动器与上位机的通信方法还包括：

3.一种伺服驱动器，其特征在于，包括：

4.如权利要求3所述的伺服驱动器，其特征在于，所述伺服驱动器还包括驱动电路，所述驱动电路与电机连接；

5.如权利要求3所述的伺服驱动器，其特征在于，所述伺服处理器，还用于根据模式选择信号触发至响应模式或者非响应模式；

6.如权利要求3所述的伺服驱动器，其特征在于，所述分频输出电路包括单端转差分芯片；

7.如权利要求3所述的伺服驱动器，其特征在于，所述分频检测电路包括整流桥、光耦、第一电阻、第二电阻和开关管；

8.如权利要求3所述的伺服驱动器，其特征在于，所述伺服驱动器还包括：

9.如权利要求8所述的伺服驱动器，其特征在于，所述滤波电路包括第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容；

10.一种伺服系统，其特征在于，包括电机、编码器、上位机和如权利要求3～9任一项所述的伺服驱动器，所述电机、所述编码器、所述伺服驱动器和所述上位机依次连接，所述伺服驱动器还与所述电机连接。

技术总结
本发明提出一种伺服驱动器与上位机的通信方法、伺服驱动器和伺服系统，其中，伺服驱动器和上位机的通信方法中，伺服驱动器将编码器获取的数字信号转换为高频脉冲信号并进行分频处理，以及进行差分转换，输出第一高频差分脉冲信号和第二高频差分脉冲信号至上位机，同时，伺服驱动器对高频差分脉冲信号进行检测，当检测到两路高频差分脉冲信号为同一电平信号时，确定内部脉冲分频单元异常，伺服驱动器输出异常信号至上位机，使得上位机停止伺服闭环驱动，伺服系统停止工作，通过对高频脉冲信号进行分频和分频后的高频差分脉冲信号进行检测，实现了对伺服驱动器内部的分频脉冲单元的检测以及异常状态下的触发保护，提高了伺服系统的工作可靠性。

技术研发人员：唐念,唐鹏,高超华,曹力研
受保护的技术使用者：深圳市海浦蒙特科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/24