兼容多种编码器协议的伺服驱动器及方法与流程

1.本发明涉及伺服控制技术领域，尤其涉及一种兼容多种编码器协议的伺服驱动器及方法。


背景技术：

2.目前，伺服驱动器已经广泛使用在各类工业领域中，伺服控制系统中，常采用编码器作为位置检测原件。根据设计需求，不同的应用系统会选择不同的编码器，而不同的编码器往往支持不同的通信协议。当伺服驱动器应用在多编码器系统中，需要更换外接编码器时，需要更换驱动器。因此，现有技术中，伺服驱动器通常只能支持一种编码器的通信协议，如果需要适配其他编码器通信协议，则需要重新设计硬件电路，增加了额外的成本。
3.因此，如何设计兼容多种编码器协议的伺服驱动器是亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.鉴于上述相关技术的不足，本技术的目的在于提供一种兼容多种编码器协议的伺服驱动器及方法，旨在解决目前伺服驱动器无法兼容多种编码器协议的问题。
5.一种兼容多种编码器协议的伺服驱动器，所述伺服驱动器包括：
6.主控单元和与之通信连接的通信接口单元，所述通信接口单元包括至少两路差分信号产生电路；所述通信接口单元与目标编码器通信连接；
7.所述主控单元用于根据接收到的参数指令切换至少一路所述差分信号产生电路的通信状态，其中，所述参数指令用于表征所述目标编码器所支持的编码器通信协议类型。
8.可选的，所述参数指令包括：表征的通信类型为采用差分信号产生电路通讯的第一参数指令，所述主控单元具体用于：
9.根据接收到的所述第一参数指令切换其中一路所述差分信号产生电路作为信号收发端进行数据接收与发送。
10.可选的，所述参数指令包括：表征的通信类型为采用rs422电路通讯的第二参数指令，所述主控单元具体用于：
11.根据接收到的所述第二参数指令切换一个所述差分信号产生电路作为信号接收端进行数据接收；
12.控制另一个所述差分信号产生电路作为信号发送端进行数据发送。
13.可选的，所述通信接口单元包括三个所述差分信号产生电路，所述参数指令包括：表征的通信类型为采用abz电路通讯的第三参数指令，所述主控单元具体用于：
14.根据所述第三参数指令切换三个所述差分信号产生电路作为信号接收端进行数据接收。
15.可选的，所述主控单元还用于，控制所述通信接口单元中未参与数据接收或发送的差分信号产生电路作为信号悬空端。
16.可选的，所述主控单元包括算法控制单元以及与之通信连接的处理单元；
17.所述处理单元用于根据接收到的参数指令对至少一路所述差分信号产生电路的通信状态进行切换；
18.所述处理单元还用于从所述通信接口单元接收所述目标编码器发送的数据，并将所述目标编码器发送的数据转换成目标数据格式发送给所述算法控制单元；
19.所述处理单元还用于接收所述算法控制单元发送的数据，并转换成所述通信接口单元兼容的数据格式并发送给所述通信接口单元，以使所述通信接口单元将数据发送至所述目标编码器。
20.可选的，所述伺服驱动器还包括与所述处理单元通信连接的存储器；
21.所述存储器用于存储编码器通信协议类型和参数指令的对应关系表；
22.所述处理单元具体用于根据所述对应关系表以及接收到的所述参数指令对至少一路所述差分信号产生电路的通信状态进行切换，并根据所述对应关系表将从所述目标编码器接收的数据转换成目标数据格式发送给所述算法控制单元。
23.可选的，所述差分信号产生电路为rs485电路。
24.基于同样的发明构思，本技术还提供一种兼容多种编码器协议的方法，应用于伺服驱动器，所述伺服驱动器包括：
25.主控单元和与之通信连接的通信接口单元，所述通信接口单元包括至少两路差分信号产生电路；所述通信接口单元与目标编码器通信连接；
26.所述方法包括：
27.主控单元根据接收到的参数指令切换至少两路差分信号产生电路中的至少一路所述差分信号产生电路的通信状态，其中，所述至少两路差分信号产生电路与目标编码器通信连接，所述参数指令用于表征所述目标编码器所支持的编码器通信协议类型。
28.可选的，所述主控单元包括算法控制单元以及与之通信连接的处理单元，所述方法还包括：
29.所述处理单元从所述通信接口单元接收所述目标编码器发送的数据，并将所述目标编码器发送的数据转换成目标数据格式发送给所述算法控制单元；
30.所述处理单元接收所述算法控制单元发送的数据，并转换成所述通信接口单元兼容的数据格式并发送给所述通信接口单元，以使所述通信接口单元将数据发送至所述目标编码器。
31.本发明提供一种兼容多种编码器协议的伺服驱动器及方法，该伺服驱动器包括：主控单元和与之通信连接的通信接口单元，通信接口单元包括至少两路差分信号产生电路；通信接口单元与目标编码器通信连接；主控单元用于根据接收到的参数指令切换至少一路差分信号产生电路的通信状态，其中，所述参数指令用于表征目标编码器所支持的编码器通信协议类型，通过实施上述方案，伺服驱动器的主控单元能够根据接收到的参数指令切换至少一路差分信号产生电路的通信状态，使得伺服驱动器的通信接口单元能够和采用不同电路通讯的目标编码器进行数据通信，提升了伺服驱动器的兼容性，从而提高了用户体验。
附图说明
32.图1为本发明实施例提供的一种兼容多种编码器协议的伺服驱动器的结构示意
图；
33.图2为本发明实施例提供的一种主控单元控制差分信号产生电路的通信状态的结构示意图；
34.图3为本发明实施例提供的另一种可选的主控单元控制差分信号产生电路的通信状态的结构示意图；
35.图4为本发明实施例提供的另一种可选的主控单元控制差分信号产生电路的通信状态的结构示意图；
36.图5为本发明实施例提供的另一种可选的兼容多种编码器协议的伺服驱动器的结构示意图。
37.附图标记说明：
38.10-兼容多种编码器协议的伺服驱动器，11-主控单元，111-算法控制单元，112-处理单元，12-通信接口单元，13-存储器，20-目标编码器。
具体实施方式
39.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。
40.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。
41.相关技术中一种伺服驱动器通常只能支持一种编码器协议，而对于其他通信协议的编码器则需要重新设计伺服驱动器的硬件电路，因此，导致伺服驱动器不能兼容多种编码器协议。
42.基于此，本技术希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
43.实施例所示例的一种伺服驱动器包括的主控单元11能够根据接收到的参数指令切换至少一路差分信号产生电路的通信状态，其中，参数指令用于表征目标编码器所支持的编码器通信协议类型，使得伺服驱动器的通信接口单元12能够和采用不同电路通讯的目标编码器20进行数据通信，提升了伺服驱动器的兼容性。为了便于理解，本实施例下面以图1所示的一种兼容多种编码器协议的伺服驱动器10为示例，进行便于理解性的说明：
44.请参见图1所示，图1为本实施例提供的一种兼容多种编码器协议的伺服驱动器10的结构示意图，该兼容多种编码器协议的伺服驱动器10包括但不限于：
45.主控单元11和与之通信连接的通信接口单元12，通信接口单元12包括至少两路差分信号产生电路；通信接口单元12与目标编码器20通信连接；
46.主控单元11用于根据接收到的参数指令切换至少一路差分信号产生电路的通信状态，其中，参数指令用于表征目标编码器20所支持的编码器通信协议类型。
47.具体的，通信状态包括接收状态、发送状态和悬空状态。差分信号产生电路可以为rs485电路。
48.主控单元11还用于当目标编码器20所需的通讯接口数小于通信接口单元12包括的差分信号产生电路数量时，控制通信接口单元12中多余的差分信号产生电路作为信号悬空端。应当理解的是，通信接口单元12包括的差分信号产生电路的路数可以是大于或者等于目标编码器20所需的所需的通讯接口数，因此，在通信接口单元12与目标编码器20进行通信时，若目标编码器20只占用了通信接口单元12包括的部分差分信号产生电路，即可与通信接口单元12通信，那么，通信接口单元12剩余的差分信号产生电路则暂时空闲，主控单元11就可以控制空闲的差分信号产生电路作为信号悬空端。
49.图2为本发明实施例提供的另一种可选的主控单元11控制差分信号产生电路的通信状态的结构示意图，如图2所示，当目标编码器20为采用差分信号产生电路通讯的编码器，即所述参数指令包括：表征的通信类型为采用差分信号产生电路通讯的第一参数指令，主控单元11具体用于：根据接收到第一参数指令切换其中一路差分信号产生电路作为信号收发端进行数据接收与发送，并控制其余的差分信号产生电路作为信号悬空端。例如，通信接口单元12包括两路差分信号产生电路，则主控单元11根据接收到第一参数指令切换一路差分信号产生电路进行数据接收与发送；控制另一路差分信号产生电路作为信号悬空端。或者，通信接口单元12包括三个差分信号产生电路，则控制其中一路差分信号产生电路作为信号收发端进行数据接收与发送，控制剩余两路差分信号产生电路作为信号悬空端。
50.应当说明的是，差分信号产生电路采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力，它使用一对双绞线，将其中一线定义为a，另一线定义为b，a、b两根线的差分电平信号就是作为数据信号传输。发送和接收都是靠这两根线来传输，也就是每次只能作发送或者只能作接收，也即是半双工网络通信，通过时序控制数据的接收和发送。
51.因此，当通信接口单元12具备多路差分信号产生电路时，可以控制其中一路差分信号产生电路作为信号收发端进行数据接收与发送，剩余的差分信号产生电路作为信号悬空端，从而使得伺服驱动器的通信接口单元12与采用差分信号产生电路通讯的编码器进行通信。
52.图3为本发明实施例提供的另一种可选的主控单元11控制差分信号产生电路的通信状态的结构示意图，如图3所示，当通信接口单元12包括至少两路差分信号产生电路，且目标编码器20为采用rs422电路通讯的编码器，即所述参数指令包括：表征的通信类型为采用rs422电路通讯的第二参数指令主控单元11具体用于，根据接收到第二参数指令切换一个差分信号产生电路作为信号接收端进行数据接收；控制另一个差分信号产生电路作为信号发送端进行数据发送，并控制其余的差分信号产生电路作为信号悬空端，实现与采用rs422电路通讯的编码器进行通信，如果还有剩余的差分信号产生电路，则控制剩余的差分信号产生电路作为信号悬空端。
53.应当说明的是，rs422有4根信号线，两根输入(y、z)、两根输出(a、b)，即控制一路差分信号产生电路输出数据，一路差分信号产生电路输入数据。
54.由于rs422的收与发是分开的所以可以同时收和发，即全双工通信。
55.例如，当通信接口单元12具备两路差分信号产生电路时，主控单元11根据接收到第二参数指令切换一个差分信号产生电路作为信号接收端进行数据接收；控制另一个差分信号产生电路作为信号发送端进行数据发送，从而与采用rs422电路通讯的编码器进行通信，不存在空闲差分信号产生电路。或者，当通信接口单元12具备三个差分信号产生电路
时，根据接收到第二参数指令切换第一差分信号产生电路作为信号接收端进行数据接收；控制第二差分信号产生电路作为信号发送端进行数据发送，并控制第三差分信号产生电路作为信号悬空端，从而与采用rs422电路通讯的编码器进行通信。
56.图4为本发明实施例提供的一种主控单元11控制差分信号产生电路的通信状态的结构示意图，如图4所示，当通信接口单元12包括至少三个差分信号产生电路，且目标编码器20为差分编码器，即所述参数指令包括：表征的通信类型为采用abz电路通讯的第三参数指令，主控单元11具体用于，根据第三参数指令切换三个差分信号产生电路作为信号接收端进行数据接收，即接收来自差分编码器的数据，即差分增量编码器输出为a+，a-，b+，b-，z+，z-的信号，如果还存在空闲差分信号产生电路，则控制空闲差分信号产生电路作为信号悬空端。
57.图5为本发明实施例提供的另一种可选的兼容多种编码器协议的伺服驱动器10的结构示意图，如图5所示，主控单元11还可以包括算法控制单元111以及与之通信连接的处理单元112；处理单元112用于根据接收到的参数指令对至少一路差分信号产生电路的通信状态进行切换；处理单元112还用于从通信接口单元12接收目标编码器20发送的数据，并将目标编码器20发送的数据转换成目标数据格式发送给算法控制单元111，处理单元112还可以用于从算法控制单元111接收数据，并转换成通信接口单元12兼容的数据格式发送给通信接口单元12，通信接口单元12再将数据发送至目标编码器20。
58.算法控制单元111可以为mcu(microcontroller unit，算法控制单元)，处理单元112可以为cpld(complex programmable logic device，复杂可编程逻辑器件)。
59.该伺服驱动器还包括与处理单元112通信连接的存储器13；存储器13用于存储编码器通信协议类型和参数指令的对应关系表；处理单元112具体用于根据对应关系表对至少一路差分信号产生电路的通信状态进行切换，并根据对应关系表将从目标编码器20接收的数据转换成目标数据格式发送给算法控制单元111。使得算法控制单元111可以兼容多种通信协议，能够对不同通信协议的目标编码器20的数据做算法控制。
60.本实施例提供的一种兼容多种编码器协议的伺服驱动器10，包括：主控单元11和与之通信连接的通信接口单元12，通信接口单元12包括至少两路差分信号产生电路；通信接口单元12与目标编码器20通信连接；主控单元11用于根据接收到的参数指令切换至少一路差分信号产生电路的通信状态，其中，参数指令用于表征目标编码器20所支持的编码器通信协议类型；通过实施上述方案，伺服驱动器的主控单元11能够根据接收到的参数指令切换至少一路差分信号产生电路的通信状态，在硬件上，使得伺服驱动器的通信接口单元12能够和采用不同电路通讯的目标编码器20进行数据通信，提升了伺服驱动器的兼容性，在软件上，主控单元11的处理单元112可以将从通信接口单元12接收目标编码器20发送的数据并转换成目标数据格式，再传输至算法控制单元111做算法控制，实现伺服驱动器兼容多种通信协议，能够与支持不同通信协议的编码器进行通信，提升了伺服驱动器的兼容性。
61.本发明又一可选实施例：
62.本实施例提供的一种兼容多种编码器协议的方法，应用于如上述的伺服驱动器，方法包括：
63.主控单元11根据接收到的参数指令切换通信接口单元12包括的至少两路差分信号产生电路中的至少一路差分信号产生电路的通信状态，其中，参数指令用于表征目标编
码器20所支持的编码器通信协议类型。
64.具体的，通信状态包括接收状态、发送状态和悬空状态。差分信号产生电路可以为rs485电路。
65.根据接收到的参数指令切换通信接口单元12包括的至少两路差分信号产生电路中的至少一路差分信号产生电路的通信状态，具体包括：当目标编码器20为采用差分信号产生电路通讯的编码器，即所述参数指令包括：表征的通信类型为采用差分信号产生电路通讯的第一参数指令，根据接收到第一参数指令切换其中一路差分信号产生电路作为信号收发端进行数据接收与发送，并控制其余的差分信号产生电路作为信号悬空端。例如，通信接口单元12包括两路差分信号产生电路，则根据接收到参数指令切换一路差分信号产生电路进行数据接收与发送；控制另一路差分信号产生电路作为信号悬空端。或者，通信接口单元12包括三个差分信号产生电路，则控制其中一路差分信号产生电路作为信号收发端进行数据接收与发送，控制剩余两路差分信号产生电路作为信号悬空端。
66.根据接收到的参数指令切换通信接口单元12包括的至少两路差分信号产生电路中的至少一路差分信号产生电路的通信状态，具体包括：当通信接口单元12包括至少两路差分信号产生电路，且目标编码器20为采用rs422电路通讯的编码器，即所述参数指令包括：表征的通信类型为采用rs422电路通讯的第二参数指令，根据接收到第二参数指令切换一个差分信号产生电路作为信号接收端进行数据接收；控制另一个差分信号产生电路作为信号发送端进行数据发送，并控制其余的差分信号产生电路作为信号悬空端，实现与采用rs422电路通讯的编码器进行通信，如果还有剩余的差分信号产生电路，则控制剩余的差分信号产生电路作为信号悬空端。
67.根据接收到的参数指令切换通信接口单元12包括的至少两路差分信号产生电路中的至少一路差分信号产生电路的通信状态，具体包括：当通信接口单元12包括至少三个差分信号产生电路，且目标编码器20为差分编码器，即所述参数指令包括：表征的通信类型为采用abz电路通讯的第三参数指令，根据第三参数指令切换三个差分信号产生电路作为信号接收端进行数据接收，即接收来自差分编码器的数据，即差分增量编码器输出为a+，a-，b+，b-，z+，z-的信号，如果还存在空闲差分信号产生电路，则控制空闲差分信号产生电路作为信号悬空端。
68.该方法还包括：处理单元112从通信接口单元12接收目标编码器20发送的数据，并将目标编码器20发送的数据根据通信协议类型和参数指令的对应关系表转换成目标数据格式发送给算法控制单元111；处理单元112接收算法控制单元111发送的数据，并转换成通信接口单元12兼容的数据格式并发送给通信接口单元12，以使通信接口单元12将数据发送至目标编码器20。
69.本实施例提供的一种兼容多种编码器协议的方法，包括：根据接收到的参数指令切换通信接口单元12包括的至少两路差分信号产生电路中的至少一路差分信号产生电路的通信状态，其中，参数指令用于表征目标编码器所支持的编码器通信协议类型；通过实施上述方案，伺服驱动器能够根据接收到的参数指令切换通信接口单元12包括的至少两路差分信号产生电路中的至少一路差分信号产生电路的通信状态，使得伺服驱动器的通信接口单元12能够和采取对应电路进行通讯的目标编码器20进行数据通信，提升了伺服驱动器的兼容性，还可以从通信接口单元12接收目标编码器20发送的数据，并将目标编码器20发送
的数据转换成目标数据格式，从而实现对目标编码器20发送的数据做算法控制，实现伺服驱动器兼容多种通信协议，能够与支持不同通信协议的编码器进行通信，提升了伺服驱动器的兼容性。
70.本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于ram(random access memory，随机存取存储器),rom(read-only memory，只读存储器),eeprom(electrically erasable programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、cd-rom(compact disc read-only memory，光盘只读存储器)，数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。
71.本实施例中的计算机可读存储介质可用于存储一个或者多个计算机程序，其存储的一个或者多个计算机程序可被处理器执行，以实现上述伺服驱动器所执行的至少一个步骤。
72.本实施例还提供了一种计算机程序(或称计算机软件)，该计算机程序可以分布在计算机可读介质上，由可计算装置来执行，以实现上述工业控制适配器所执行的至少一个步骤；并且在某些情况下，可以采用不同于上述实施例所描述的顺序执行所示出或描述的至少一个步骤。
73.本实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读装置，该计算机可读装置上存储有如上所示的计算机程序。本实施例中该计算机可读装置可包括如上所示的计算机可读存储介质。
74.可见，本领域的技术人员应该明白，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件(可以用计算装置可执行的计算机程序代码来实现)、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。
75.此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
76.应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。