[发明专利]一种双CPU组合形式的运动控制器

权利要求书

1. 一种双CPU组合形式的运动控制器，包括控制模块、运动驱动模块、通信模块、输入输出模块和电源模块，其特征在于：控制模块为运动驱动模块、输入输出模块提供控制信号；通信模块为控制模块与外界通信提供接口；电源模块为控制模块、运动驱动模块、通信模块、输入输出模块提供稳定的电流，保证各个模块正常工作。

2.根据权利要求1所示的运动控制器，其特征在于：所述的控制模块由主CPU和从CPU组成，主CPU和从CPU之间通过握手的方式交互数据和命令；主CPU负责运动反馈与逻辑控制，从CPU负责运动控制输出，主CPU和从CPU协同合作，共同完成控制任务；控制器采用双闭环结构，保证对电机的控制精度；控制器的运动控制过程采用梯形图进行编程。

3.根据权利要求2所述的运动控制器，其特征在于：主CPU和从CPU之间的握手方式包括：单个IO命令快速传递、组合IO命令快速传递和通讯方式数据命令传递。

4.根据权利要求2所述的运动控制器，其特征在于：主CPU主要负责以下任务：

A.对从CPU发出的脉冲进行计数，确定控制器发送脉冲的状态；

B.接收电机的反馈信号，进行运动位置校正；

C.给从CPU发送控制信号和参数；

D.接收外围输入模块的信号；

E.处理逻辑关系，进行逻辑判断；

F.根据逻辑判断将输出信号输出到输出模块；

G.负责与上位机或者外围设备进行通讯。

5.根据权利要求2所述的运动控制器，其特征在于：从CPU主要负责以下任务：

a.接收主CPU的运动参数与命令；

b.根据需要进行插补运算；

c.输出PWM控制信号。

6.根据权利要求2所述的运动控制器，其特征在于：控制器采用双闭环结构，从CPU的PWM信号输出与主CPU计数器计数形成闭环，用于控制从CPU发送脉冲的状态及发送脉冲的数量；电机驱动器的反馈与主CPU位置信息采集形成闭环，用于确定被控对象的运动精度。

7.根据权利要求2所述的运动控制器，其特征在于：控制器采用梯形图内嵌运动控制算法，实现利用梯形图对运动控制过程进行编程，具体实现方法如下：

整个控制器的软件由三层架构组成：Bootload、引擎与梯形图；

所述的Bootload用于引导引擎与梯形图的下载，实现控制器的在线更新功能；

所述的引擎分为主CPU引擎与从CPU引擎，主CPU引擎负责实现梯形图指令，并为梯形图指令提供调用的接口，从CPU引擎负责实现运动控制的输出；

所述的梯形图是由用户根据需要设计，用以实现具体的逻辑控制功能与运动过程控制。

8.根据权利要求2所述的运动控制器，其特征在于：控制器的通信模块由串口通信单元与CAN通信单元组成，串口通信单元用于更新程序与在线监控，CAN通信单元用于扩展外围设备。