[发明专利]基于以太网的液压机运动控制器以及控制系统和控制方法

权利要求书

1.一种基于以太网的液压机运动控制器，其特征在于，包括逻辑电路转换单元（1），连接在逻辑电路转换单元（1）的模拟量信号输入端的模拟量输入电路单元（6），连接在逻辑电路转换单元（1）的数字量信号输入端的SSI总线数字信号输入单元（5），连接在逻辑电路转换单元（1）的模拟量信号输出端的模拟量输出电路（7），所述的逻辑电路转换单元（1）的数字量信号输入输出端通过16位并行总线连接数字信号处理器（2），所述的DSP数字信号处理器（2）依次通过数字量信号调理电路（8）及数字量输入输出模块（9）连接液压机的伺服阀，所述的逻辑电路转换单元（1）的数字信号输入输出端还依次通过16位并行总线和以太网通信单元（3）连接工业以太网（4），所述的逻辑电路转换单元（1）和DSP数字信号处理器（2）还分别各连接一个JTAG调试接口电路（10、11）。

2.根据权利要求1所述的基于以太网的液压机运动控制器，其特征在于，所述的模拟量输入电路单元（6）包括有依次连接的采集液压机电压信号的电压传感器（61）、模拟量输入电压变换电路（62）、A/D转换电路（63）和数字隔离电路（64），其中，所述的数字隔离电路（64）的输出通过SPI总线连接逻辑电路转换单元（1）的模拟量信号输入端，所述的模拟量输入电路单元（6）由独立电源供电路模块（12）供电。

3.根据权利要求1所述的基于以太网的液压机运动控制器，其特征在于，所述的数字信号输入单元（5）包括有依次连接的采集液压机运动信号的光栅尺（51）和数字信号电平转换模块（52），所述的数字信号电平转换模块（52）的输出端通过8路SSI总线连接逻辑电路转换单元（1）的数字量信号输入端。

4.根据权利要求1所述的基于以太网的液压机运动控制器，其特征在于，所述的模拟量输出电路（7）包括有依次连接的数字隔离电路（71）、D/A转换电路（72）及模拟量输出电压放大电路（73），其中，所述的数字隔离电路（71）的输入端通过SPI总线连接逻辑电路转换单元（1）的模拟量信号输出端，所述的模拟量输出电压放大电路（73）的输出端连接液压机的伺服阀，所述的模拟量输出电路（7）由独立电源供电路模块（12）供电。

5.一种用于权利要求1所述的基于以太网的液压机运动控制器的控制系统，其特征在于，包括有接收外部数字信号电平转换模块（52）输出信号的8路SSI采集模块（101）和连接外部DSP数字信号处理器（2）的DSP接口与数据存储模块（104），所述的DSP接口与数据存储模块（104）具有快速共享区（1041）、数据读写区（1042）、位置与速度数据区（1043）和SPI数据区（1044），所述的8路SSI采集模块（101）的速度量输出分别通过M法（102）和T法（103）连接DSP接口与数据存储模块（104），所述的8路SSI采集模块（101）还直接连接DSP接口与数据存储模块（104），所述的DSP接口与数据存储模块（104）还通过数据总线连接外部的以太网通信单元（3），以及通过两路SPI串行总线分别连接外部的模拟量输入电路单元（6）和模拟量输出电路（7）。

6.权利要求5所述的用于基于以太网的液压机运动控制器的控制系统，其特征在于，所述的8路SSI采集模块（101）包括有外部晶振（16）接入的时钟产生模块（1011）、接收数字信号电平转换模块（52）的输出信号的数据接收模块（1012）和数据转换模块（1013），所述的时钟产生模块（1011）的输出分别连接数据接收模块（1012），所述的数据接收模块（1012）的输出连接数据转换模块（1013），所述的数据转换模块（1013）的输出构成8路SSI采集模块（101）的输出。

7.一种权利要求1所述的基于以太网的液压机运动控制器的控制方法，其特征在于，包括依次进行：DSP时钟初始化、计时器初始化、模拟量输入输出初始化、数字量输入输出初始化、以太网和SPI串口通信初始化和中断向量初始化，然后对各模块的功能进行巡检后，进入主循环，所述的主循环包括进行A/D数据采集及格式转换、PID控制算法的运行、D/A数据格式转换及输出、DSP与FPGA的中断数据通讯以及以太网通讯处理。