專(zhuān)利名稱(chēng)：基于現(xiàn)場(chǎng)總線的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)以及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)以及方法，尤其涉及一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)以及方法。
背景技術(shù)：
微型伺服電機(jī)是一個(gè)典型的位置閉環(huán)反饋系統(tǒng)，請(qǐng)參見(jiàn)圖1，圖1為傳統(tǒng)伺服電機(jī)的原理圖。其一般包括以下幾部分一個(gè)小型直流電機(jī)11；一組變速齒輪12；一個(gè)可調(diào)電位器13以及一塊控制電路板14，上述元件依次形成回路。伺服電機(jī)的基本原理是直流電機(jī)11提供原始驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)變速齒輪12進(jìn)行減速，同時(shí)提高直流電機(jī)11輸出轉(zhuǎn)矩，可調(diào)電位器13用于反饋伺服電機(jī)當(dāng)前位置信號(hào)，控制電路板14根據(jù)控制信號(hào)及可調(diào)電位器13提供的反饋信號(hào)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)角度并使其最終旋轉(zhuǎn)到指定位置。
微型伺服電機(jī)主要用于模型機(jī)器人、昆蟲(chóng)機(jī)器人、航?；蚱渌刂葡到y(tǒng)等動(dòng)力來(lái)源，由于一般模型上要同時(shí)使用多個(gè)微型伺服電機(jī)，每個(gè)伺服電機(jī)必須使用三根線纜，即電源、地及控制信號(hào)線，因此采用這種結(jié)構(gòu)不但系統(tǒng)線纜布線復(fù)雜，控制電路也較復(fù)雜。比如一個(gè)采用微型伺服電機(jī)搭建一個(gè)8自由度機(jī)器人模型，需要至少8個(gè)微型伺服電機(jī)，伺服電機(jī)電纜線就需要24根，此外上位機(jī)控制端口也必須至少8個(gè)，模型復(fù)雜程度大大增加。請(qǐng)參見(jiàn)圖2，圖2是采用傳統(tǒng)微型伺服電機(jī)控制方式的系統(tǒng)框架圖。如圖所示，3個(gè)微型伺服電機(jī)21-23需要9根電纜24，上位機(jī)20需要至少3個(gè)控制端口。顯然，系統(tǒng)線纜較多，控制器控制端口多，隨著伺服電機(jī)增多，系統(tǒng)將更加復(fù)雜。
此外，傳統(tǒng)伺服電機(jī)控制信號(hào)采用周期性脈沖信號(hào)(如圖3所示)，根據(jù)脈沖寬度不同控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)向和旋轉(zhuǎn)角度。由于采用這種控制方式的控制信號(hào)為模擬信號(hào)，信號(hào)容易受到外界或伺服電機(jī)相互之間控制信號(hào)的干擾，系統(tǒng)穩(wěn)定性得不到保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決傳統(tǒng)伺服電機(jī)與上位機(jī)之間控制端口多、系統(tǒng)復(fù)雜以及信號(hào)不穩(wěn)定的問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，其包括至少一組伺服電機(jī)；至少一組控制器，所述每個(gè)控制器一端連接現(xiàn)場(chǎng)總線，另一端連接其對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)，一個(gè)控制器控制一個(gè)伺服電機(jī)，其用于對(duì)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)進(jìn)行處理，進(jìn)而將適用于對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)的控制信號(hào)傳送到對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)中，所述控制器包括數(shù)據(jù)采集模塊，其通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接所述上位機(jī)，用于接收來(lái)自所述上位機(jī)的控制信號(hào)；數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K，其一端與所述數(shù)據(jù)采集模塊相連，用于對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，判定數(shù)據(jù)有效性；地址選擇器，用于設(shè)定所述伺服電機(jī)的地址；數(shù)據(jù)判斷模塊，其一端連接所述數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K，另一端連接所述地址選擇器，用于判斷來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)是否適用于所述控制器對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)；以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其一端連接所述數(shù)據(jù)判斷模塊，另一端連接所述伺服電機(jī)，用于將總線中的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬控制信號(hào)；以及至少一個(gè)上位機(jī)，所述上位機(jī)一端通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接一組所述控制器，所述一個(gè)上位機(jī)控制一組控制器，用于將控制信號(hào)傳送到一組控制器中。
在上述微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中，還包括總機(jī)，所述總機(jī)與所述上位機(jī)的另一端通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線相連，用于將所述總機(jī)中的控制信號(hào)傳送到各個(gè)上位機(jī)中，進(jìn)而通過(guò)各個(gè)上位機(jī)將控制信號(hào)傳送到各個(gè)伺服電機(jī)中。
在上述微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中，所述控制器位于所述伺服電機(jī)中。
在上述微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中，所述控制器還包括總線接口芯片，所述芯片連接在所述上位機(jī)和所述數(shù)據(jù)采集模塊之間，用于將總線傳送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所述控制器可以識(shí)別的信號(hào)。
在上述微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中，所述地址選擇器可通過(guò)撥輪開(kāi)關(guān)、跳線或短接帽進(jìn)行設(shè)定。
本發(fā)明還提供一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，所述控制系統(tǒng)包括至少一組伺服電機(jī)；至少一組控制器，所述每個(gè)控制器一端連接現(xiàn)場(chǎng)總線，另一端連接其對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)，所述控制器包括數(shù)據(jù)采集模塊，其通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接所述上位機(jī)；數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K，其一端與所述數(shù)據(jù)采集模塊相連；地址選擇器；數(shù)據(jù)判斷模塊，其一端連接所述數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K，另一端連接所述地址選擇器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其一端連接所述數(shù)據(jù)判斷模塊，另一端連接所述伺服電機(jī)；以及至少一個(gè)上位機(jī)，所述上位機(jī)一端通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接一組所述控制器，所述控制方法包括上位機(jī)將控制信號(hào)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線傳送給各個(gè)控制器；各個(gè)控制器讀取地址選擇器中的本地地址；數(shù)據(jù)采集模塊接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)；各個(gè)控制器中的數(shù)據(jù)校核模塊核對(duì)所接收的控制信號(hào)的有效性；各個(gè)控制器中的數(shù)據(jù)判斷模塊對(duì)所述數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K中輸出的數(shù)據(jù)與地址選擇器中的地址數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以判斷來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)是否適用于所述控制器對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)；如控制信號(hào)適用于所述控制器對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)，則所述控制器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將根據(jù)新命令處理得到的數(shù)據(jù)向伺服電機(jī)發(fā)出相應(yīng)寬度的控制脈沖；如控制信號(hào)不適用于所述控制器對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)，則所述控制器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將根據(jù)以前得到的數(shù)據(jù)向伺服電機(jī)發(fā)出相應(yīng)寬度的控制脈沖。
在上述微型伺服電機(jī)控制方法中，在所述數(shù)據(jù)采集模塊接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)前，先運(yùn)用總線接口芯片將總線傳送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所述數(shù)控制器可以識(shí)別的信號(hào)，所述總線接口芯片位于所述上位機(jī)和所述數(shù)據(jù)采集模塊之間。
在上述微型伺服電機(jī)控制方法中，上位機(jī)的控制信號(hào)來(lái)自與之用現(xiàn)場(chǎng)總線相連的總機(jī)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1.因?yàn)樗欧姍C(jī)與上位機(jī)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接，因此上位機(jī)無(wú)論連接多少個(gè)伺服電機(jī)，只需1個(gè)控制端口和由3根電纜組成的控制總線即可；如此一來(lái)簡(jiǎn)化了微型伺服電機(jī)的控制及線纜布線，使得整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜程度下降。
2.此外，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)還決定了當(dāng)其數(shù)量增多時(shí)，可采用分級(jí)方式進(jìn)行控制，使得系統(tǒng)大而不亂，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)隨著系統(tǒng)中的伺服電機(jī)增多將更加明顯。
3.因本發(fā)明采用的控制信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，克服了模擬信號(hào)容易受外界影響從而造成系統(tǒng)穩(wěn)定性差等一系列弱點(diǎn)，其抗干擾能力大大加強(qiáng)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，其中圖1是傳統(tǒng)伺服電機(jī)的原理圖；圖2是采用傳統(tǒng)微型伺服電機(jī)控制方式的系統(tǒng)框架圖；圖3示出傳統(tǒng)伺服電機(jī)的控制信號(hào)波形；圖4a是本發(fā)明提供的控制器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖4b基于圖4a的控制器的電路圖；圖5a是本發(fā)明提供的控制器的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖5b是基于圖5a的控制器的電路圖；圖6是控制器的一個(gè)實(shí)施例的程序流程圖；圖7示出本發(fā)明的控制信號(hào)波形；圖8是基于現(xiàn)場(chǎng)總線的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框架圖；圖9是基于現(xiàn)場(chǎng)總線的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的框架圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參見(jiàn)圖8，圖8是基于現(xiàn)場(chǎng)總線的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框架圖。如圖所示，本系統(tǒng)包括一組伺服電機(jī)81-84；一組控制器91-94，每個(gè)控制器一端連接現(xiàn)場(chǎng)總線，另一端連接對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)，一個(gè)控制器控制一個(gè)伺服電機(jī)，其用于對(duì)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)進(jìn)行處理，進(jìn)而將適用于對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)的控制信號(hào)傳送到對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)中；以及一個(gè)上位機(jī)100，上位機(jī)100一端通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接一組控制器91-94中，其用于將控制信號(hào)傳送到一組控制器91-94中。
應(yīng)理解，本發(fā)明不局限于一組伺服電機(jī)，一組控制器以及一個(gè)上位機(jī)。請(qǐng)參見(jiàn)圖9，圖9是基于現(xiàn)場(chǎng)總線的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的框架圖。當(dāng)伺服電機(jī)的數(shù)量增加時(shí)，可如圖9所示采用分級(jí)控制系統(tǒng)，即總機(jī)200通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線控制上位機(jī)201-203，而上位機(jī)201-203通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線控制對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)，使得伺服電機(jī)按照指令運(yùn)行。同時(shí)，本發(fā)明中的一組伺服電機(jī)的個(gè)數(shù)也并不局限于4個(gè)。
接下來(lái)結(jié)合圖4a和圖4b描述一下控制器的結(jié)構(gòu)。圖4a是本發(fā)明提供的控制器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖4b基于圖4a的控制器的電路圖。因?yàn)楦骺刂破鹘Y(jié)構(gòu)一致，遂我們以一個(gè)控制器為例。如圖所示，控制器4包括數(shù)據(jù)采集模塊44，其通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接上位機(jī)60，用于接收來(lái)自所述上位機(jī)的控制信號(hào)；數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K43，其一端與數(shù)據(jù)采集模塊44相連，用于對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊所接收數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)；地址選擇器42，用于設(shè)定伺服電機(jī)70的地址；數(shù)據(jù)判斷模塊40，其一端連接數(shù)據(jù)校訂模塊43，另一端連接地址選擇器42，用于判斷來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)是否適用于控制器4對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)70；數(shù)模轉(zhuǎn)換器41，其一端連接數(shù)據(jù)判斷模塊43，另一端連接伺服電機(jī)70，用于將總線中的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。
如圖4b所示，在本實(shí)施例中，微處理器U1(AT89C2051)為數(shù)據(jù)采集模塊44、數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K43、數(shù)據(jù)判斷模塊40和數(shù)模轉(zhuǎn)換器41的集合載體，其端口2為RXD，即連接現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)線(現(xiàn)場(chǎng)總線的其余兩線分別為電源線VCC和地線GND)，接收來(lái)自上位機(jī)60的數(shù)字信息，然后對(duì)此命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、判斷等一系列處理，最終通過(guò)端口11將處理得到的模擬信息通過(guò)接口J1傳給傳統(tǒng)伺服電機(jī)70。本實(shí)施例提供的地址選擇器42由通過(guò)四個(gè)撥輪開(kāi)關(guān)S1(SWDIP-4)進(jìn)行設(shè)定，其四個(gè)端口分別與微處理器U1的端口12、13、14和15相連，由此，本伺服電機(jī)70的地址可有16種選擇。
應(yīng)理解，上述實(shí)施例中的撥輪開(kāi)關(guān)可由跳線或短接帽代替。此外，控制器4可位于伺服電機(jī)70內(nèi)，與伺服電機(jī)70成為一體。
在分析本發(fā)明的工作原理之前，先描述一下總線上傳出的控制信號(hào)，以便讀者能更好地理解本發(fā)明。請(qǐng)參見(jiàn)圖7，圖7示出本發(fā)明的控制信號(hào)波形。如圖所示，總線上傳出的控制信號(hào)為數(shù)據(jù)幀，此幀包括數(shù)據(jù)頭D0、有效控制數(shù)據(jù)D1、伺服電機(jī)地址D2、數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼D6以及數(shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)志D7等數(shù)字信號(hào)。其中，有效控制數(shù)據(jù)D1對(duì)應(yīng)的波寬T對(duì)應(yīng)伺服電機(jī)的脈沖寬度T(如圖2所示)。
應(yīng)理解，采用不同協(xié)議的總線傳送出來(lái)的數(shù)據(jù)幀各部分(如D1)代表的含義及各部分的數(shù)目均不同，上述并不是對(duì)本發(fā)明的限制。
下面結(jié)合流程圖6分析上述結(jié)構(gòu)怎樣實(shí)現(xiàn)控制功能。圖6是控制器的一個(gè)實(shí)施例的程序流程圖。當(dāng)控制器4開(kāi)啟后，先讀取地址選擇器中的本地地址(步驟61)；接著數(shù)據(jù)采集模塊44接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集(步驟62)；然后各個(gè)控制器4中的數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K43核對(duì)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)，也就是數(shù)據(jù)幀的校驗(yàn)碼D6，以確定所接收的控制信號(hào)的有效性(步驟63)；隨后，各個(gè)控制器4中的數(shù)據(jù)判斷模塊40對(duì)數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K43中輸出的數(shù)據(jù)幀中包含的伺服電機(jī)地址D2與地址選擇器42中的地址相比較，以判斷來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)是否適用于控制器4對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)70(步驟64)；如控制信號(hào)適用于控制器4對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)70，數(shù)據(jù)判斷模塊40判斷是否收到結(jié)束指令(步驟67)，如未收到，則控制器4中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊40將根據(jù)新信號(hào)處理得到的數(shù)據(jù)向伺服電機(jī)70產(chǎn)生相應(yīng)寬度(此寬度由數(shù)據(jù)幀中有效控制數(shù)據(jù)D1決定)的控制脈沖(步驟65)，隨后向伺服電機(jī)70發(fā)出控制信號(hào)(步驟66)；如收到結(jié)束指令(步驟67)，則控制器4停止工作；如控制信號(hào)不適用于控制器4對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)70，則控制器4中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊41將根據(jù)以前得到的數(shù)據(jù)向伺服電機(jī)70發(fā)出相應(yīng)寬度的控制脈沖(步驟66)；然后返回步驟62進(jìn)入新一輪循環(huán)。
應(yīng)理解，上述程序采用查詢方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，但本發(fā)明并不限于此種方式，本發(fā)明還可采用例如中斷方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
由于控制信號(hào)來(lái)自于現(xiàn)場(chǎng)總線，而不同總線所采用的硬件或軟件接口是不同的，因此有些總線傳出的數(shù)據(jù)無(wú)法被控制器辨認(rèn)，此時(shí)需要相應(yīng)的總線接口芯片對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由此，本發(fā)明對(duì)于控制器提供了另一種實(shí)施例。請(qǐng)參見(jiàn)圖5a和圖5b，圖5a是本發(fā)明提供的控制器的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖5b是基于圖5a的控制器的電路圖。
比較圖4a與圖5a，我們可以得出，本實(shí)施例與上個(gè)實(shí)施例的區(qū)別僅在于在上位機(jī)60與數(shù)據(jù)采集模塊54間增加了接口芯片56?，F(xiàn)參見(jiàn)圖5b，圖5b中表現(xiàn)的實(shí)施例適用于RS-485總線，其接口芯片56為RS-485接口芯片U2(ISL81487LIB)。其端口6和7分別連接現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)線A和B(信號(hào)線A和B一起構(gòu)成控制總線)，當(dāng)其接收到來(lái)自總線的信號(hào)后，將信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制器4可以識(shí)別的信號(hào)，然后再通過(guò)端口1將信號(hào)傳給微處理器U1。
上述實(shí)施例僅為了方便說(shuō)明而舉例而已，并不是對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的一般人員來(lái)說(shuō)，可以在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，做出種種變化。因此，本發(fā)明所主張的范圍應(yīng)以權(quán)利要求書(shū)中的權(quán)利要求所述的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，其包括至少一組伺服電機(jī)；至少一組控制器，所述每個(gè)控制器一端連接現(xiàn)場(chǎng)總線，另一端連接其對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)，一個(gè)控制器控制一個(gè)伺服電機(jī)，其用于對(duì)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)進(jìn)行處理，進(jìn)而將適用于對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)的控制信號(hào)傳送到對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)中，所述控制器包括數(shù)據(jù)采集模塊，其通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接所述上位機(jī)，用于接收來(lái)自所述上位機(jī)的控制信號(hào)；數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K，其一端與所述數(shù)據(jù)采集模塊相連，用于對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，判定數(shù)據(jù)有效性；地址選擇器，用于設(shè)定所述伺服電機(jī)的地址；數(shù)據(jù)判斷模塊，其一端連接所述數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K，另一端連接所述地址選擇器，用于判斷來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)是否適用于所述控制器對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)；以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其一端連接所述數(shù)據(jù)判斷模塊，另一端連接所述伺服電機(jī)，用于將總線中的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬控制信號(hào)；以及至少一個(gè)上位機(jī)，所述上位機(jī)一端通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接一組所述控制器，所述一個(gè)上位機(jī)控制一組控制器，用于將控制信號(hào)傳送到一組控制器中。
2.如權(quán)利要求1所述的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括總機(jī)，所述總機(jī)與所述上位機(jī)的另一端通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線相連，用于將所述總機(jī)中的控制信號(hào)傳送到各個(gè)上位機(jī)中，進(jìn)而通過(guò)各個(gè)上位機(jī)將控制信號(hào)傳送到各個(gè)伺服電機(jī)中。
3.如權(quán)利要求1所述的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器位于所述伺服電機(jī)中。
4.如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器還包括總線接口芯片，所述芯片連接在所述上位機(jī)和所述數(shù)據(jù)采集模塊之間，用于將總線傳送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所述控制器可以識(shí)別的信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述地址選擇器可通過(guò)撥輪開(kāi)關(guān)、跳線或短接帽進(jìn)行設(shè)定。
6.一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，所述控制系統(tǒng)包括至少一組伺服電機(jī)；至少一組控制器，所述每個(gè)控制器一端連接現(xiàn)場(chǎng)總線，另一端連接其對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)，所述控制器包括數(shù)據(jù)采集模塊，其通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接所述上位機(jī)；數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K，其一端與所述數(shù)據(jù)采集模塊相連；地址選擇器；數(shù)據(jù)判斷模塊，其一端連接所述數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K，另一端連接所述地址選擇器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其一端連接所述數(shù)據(jù)判斷模塊，另一端連接所述伺服電機(jī)；以及至少一個(gè)上位機(jī)，所述上位機(jī)一端通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接一組所述控制器，所述控制方法包括上位機(jī)將控制信號(hào)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線傳送給各個(gè)控制器；各個(gè)控制器讀取地址選擇器中的本地地址；數(shù)據(jù)采集模塊接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)；各個(gè)控制器中的數(shù)據(jù)校核模塊核對(duì)所接收的控制信號(hào)的有效性；各個(gè)控制器中的數(shù)據(jù)判斷模塊對(duì)所述數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K中輸出的數(shù)據(jù)與地址選擇器中的地址數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以判斷來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)是否適用于所述控制器對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)；如控制信號(hào)適用于所述控制器對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)，則所述控制器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將根據(jù)新命令處理得到的數(shù)據(jù)向伺服電機(jī)發(fā)出相應(yīng)寬度的控制脈沖；如控制信號(hào)不適用于所述控制器對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)，則所述控制器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將根據(jù)以前得到的數(shù)據(jù)向伺服電機(jī)發(fā)出相應(yīng)寬度的控制脈沖。
7.如權(quán)利要求7所述的微型伺服電機(jī)控制方法，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)采集模塊接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的控制信號(hào)前，先運(yùn)用總線接口芯片將總線傳送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所述數(shù)控制器可以識(shí)別的信號(hào)，所述總線接口芯片位于所述上位機(jī)和所述數(shù)據(jù)采集模塊之間。
8.如權(quán)利要求7所述的微型伺服電機(jī)控制方法，其特征在于，上位機(jī)的控制信號(hào)來(lái)自與之用現(xiàn)場(chǎng)總線相連的總機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)以及方法，尤其涉及一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)以及方法。本發(fā)明提供一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，其包括至少一組伺服電機(jī)；至少一組控制器；以及至少一個(gè)上位機(jī)。本發(fā)明還提供一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的微型伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，包括上位機(jī)將控制信號(hào)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線傳送給各個(gè)控制器；各個(gè)控制器經(jīng)過(guò)一系列操作向其對(duì)應(yīng)伺服電機(jī)發(fā)出相應(yīng)寬度的控制脈沖。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)的復(fù)雜程度下降；系統(tǒng)控制便捷以及系統(tǒng)抗干擾能力加強(qiáng)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101089763SQ20061002784
公開(kāi)日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月15日
發(fā)明者丁宇塵 申請(qǐng)人:上海廣茂達(dá)伙伴機(jī)器人有限公司