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多自由度网络化控制系统
 
 

    多自由度网络化控制系统是用于多轴控制的网络化伺服驱动的高度集成机电运动控制系统级方案,为北京和利时电机技术有限公司完全自主独立开发,由CAN(或RS485)总线和以太网构成的两级网络化伺服控制。该系统技术源自和利时电机承担国家科技重大专项课题期间进行的技术研究成果,其中的新型HS系列全数字网络化伺服驱动器,具有4项国家专利技术授权(含3项发明专利),产品稳定可靠,功能丰富。

 

一 系统结构组成

系统配置 说明
运动控制器(SC-MBOX)

实现以太网到CAN总线的双向数据传递
详细资料请参考《SC-MBOX运动控制器使用手册》

通讯转接板(COM-EXT)

支持3路(或6路)CAN通讯或RS485通讯的转接

HS网络化伺服驱动器

支持CAN/RS485/RS232通讯
详细资料请参考《全数字交流伺服驱动器HS系列使用说明书》

通讯电缆 CAN总线通讯电缆

实现运动控制器与通讯转接板的CAN通讯连接

HS伺服通讯线电缆

实现通讯转接板与HS伺服驱动器的CAN/RS485通讯连接,每台伺服驱动器配备1根通讯线电缆

 

    SC-MBOX是一款专为HS伺服网络化控制应用开发的一款以太网到CAN总线的双向数据传递、含有RS232/RS485、12路数字输出、2路模拟输出、8路数字输入等信号接口的多功能运动控制器,其中的CAN总线采用了电气隔离技术,确保总线驱动的可靠与安全。

 

SC-MBOX运动控制器的主要特点如下:
1.由CAN或(RS485)总线和以太网构成两级网络化伺服控制
2.反馈给上位机每个伺服电机的位置信息、速度信息、负载率信息和控制状态信息
3.根据特定工况,设置应用通讯控制器的运行参数,如初始定位原点,并可根据给定目4.标位置调整多个伺服电机的位置
5.内置12路数字输出、2路模拟输出、8路数字输入信号接口
6.内置多种故障保护功能措施
详细使用说明请参考《SC-Mbox动感平台系统使用手册》。

 

    为方便SC-MBOX运动控制器与HS伺服驱动器进行通讯连接,特别设计提供了COM-EXT-3和COM-EXT-6,分别用于3轴动感平台和6轴动感平台。通讯转接板直接安装在常用35mm导轨上,COM-EXT-3长75mm,COM-EXT-6长96mm。

 

    HS系列网络化伺服驱动器是北京和利时电机技术有限公司推出的新一代高性价比、外观朴素,实用可靠的全数字交流伺服电机驱动器,该驱动器的开发,延续和产品化了北京和利时电机技术有限公司在2009年承担国家科技重大专项课题期间进行的交流伺服主轴驱动器研发的技术研究成果。已授权4项国家专利技术(3项发明和1项实用新型)。

 

    HS系列网络化伺服驱动器采用TI最新的32位含浮点运算能力的双核数字信号处理芯片,采用全新的电机控制算法,对永磁同步伺服电机的位置、速度、加速度和输出转矩进行精确控制。适用于加工中心、数控伺服控制、纺织机械等工业自动化行业及领域。

 

    下图是HS网络化伺服驱动器使用CAN总线和SC-MBOX运动控制器构成网络化控制系统的典型构架。SC-MBOX与上位计算机之间通过交换机实现以太网的通讯,SC-MBOX与HS伺服之间实现CAN总线的通讯,另外,SC-MBOX还可以与本地计算机或触摸屏实现基于通过RS232等接口的MODBUS通讯,便于监控和调试。同时, SC-MBOX还可以提供8路数字输入,12路数字输出及2路模拟量输出接口,便于通过以太网总线实现低成本的数字及模拟接口数据采集和控制。

 

二 多节点的网络化控制应用方案

    每个SC-MBOX的CAN总线最多节点数与传输距离及波特率有关。常见的应用节点数有:3,6,9,16等。SC-MBOX的以太网接口通过交换机连接在一起,当一个交换机的端口不够时,可以通过另一个交换机进行扩展。在应用中,每个SC-MBOX分配一个ID号,该ID号用以太网的IP地址来表示,比如:192.168.1.100。每个SC-MBOX构成的控制节点,作为一个整体,对外的连接线只需要1个220V电源线和一根以太网网络线,极大的简化了现场的布线工程的实现。另外,以太网通讯采用10M/100M自适应方式实现,具有数据传递高速、可靠及大容量等特点。

 

 
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