[发明专利]一种可控电机驱动器及其组网方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机自动控制领域，具体涉及一种可控电机驱动器，还涉及该可控电机驱动器的组网方法。

背景技术

电机驱动器是一种广泛应用于工业控制和自动化生产中的产品，尤其在机器人控制驱动方向内应用更加深入。在应用中，电机种类繁多，不同种类的电机需要配置不同的与之相匹配的驱动器和编码器，编码器的工作电压又不尽相同。在需要更换电机的情况，需要重新配置驱动器和编码器，增加了使用成本。此外，传统的电机驱动器都是通过有线的方式进行控制，这种方式，线路复杂，布线成本高，尤其是一些经常处于活动或弯折的线，很容易老化或折断，影响系统工作的可靠性，在类似于机器人控制领域，对电机驱动器各方面要求更为苛刻。而目前，对电机的远程控制或无线电控制多采用在电机驱动器外增加无线电设备，增加了设计的复杂度，提高了成本，并且不便于安装和维护，系统的可靠性不是很高，在类似于机器人多轴运动控制中，各个电机之间很难直接进行通信，难以快速的达到自组织、自协调的目的。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种能够驱动不同类型、不同电压的电机且能够兼容多种电平的编码器，同时还能够协调不同电机无线远程组网控制的可控电机驱动器。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种可控电机驱动器组网方法，使得多个可控电机驱动器相互协调工作，控制电机完成各种动作。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种可控电机驱动器，包括交直流驱动切换开关，编码器电平切换开关，能与外部无线通信的无线通信单元，用于驱动电机工作的电机驱动单元，与电机接口连接的电机接口匹配单元，与编码器接口连接的编码器接口匹配单元，其中交直流驱动切换开关与无线通信单元连接用于选择电机需要的驱动方式为直流驱动还是交流驱动，编码器电平切换开关与无线通信单元连接用于选择电机编码器需要的输出电平，电机驱动单元与无线通信单元连接并能在无线通信单元的控制指令下设置驱动电机方式为交流驱动或直流驱动，电机接口匹配单元与无线通信单元和电机驱动单元连接，电机接口匹配单元能在无线通信单元的控制指令下设置电机接口连线方式，编码接口匹配单元与无线通信单元连接并能在无线通信单元的控制指令下改变电机编码器的输出电平。

优选地，所述无线通信单元包括型号为CC2430的无线MCU芯片及与无线MCU芯片连接的发射天线。

优选地，所述电机驱动单元包括带有UART接口的变频器和型号为MAX3232EUE的集成IC芯片，其中变频器的D1、D2、D3引脚与电机接口匹配单元连接，变频器的TXD引脚与集成IC芯片的第7引脚连接，变频器的RXD引脚与集成IC芯片的第8引脚连接，集成IC芯片的第9引脚与无线MCU芯片的P0_2引脚连接，集成IC芯片的第10引脚与无线MCU芯片的P0_3引脚连接。

优选地，所述编码接口匹配单元包括型号为DAC0532LCV的D/A转换芯片、型号为74AC573B的锁存器芯片、第一运算放大器、第二运算放大器、第一光耦、第二光耦和第三光耦，其中锁存器芯片的第2～第9引脚分别与无线MCU芯片的P1_0～P1_7引脚连接，锁存器芯片的第11引脚与无线MCU芯片的P0_1引脚连接，锁存器芯片的第20引脚与D/A转换芯片的1、2、18、19、17引脚均相连，锁存器芯片的第12～第19引脚分别与D/A转换芯片的DI7～DI0引脚连接，D/A转换芯片的第11引脚与第一运算放大器的反向输入端连接，D/A转换芯片的第12引脚与第一运算放大器的同向输入端连接，第一运算放大器的输出端连接第四电阻后与第二运算放大器的反向输入端连接，第二运算放大器的同向输入端连接第六电阻后接地，第二运算放大器的输出端与无线MCU芯片的P0_0引脚连接，同时，第一运算放大器的输出端连接第七电阻后与第一光耦、第二光耦和第三光耦发射端阴极连接，第一光耦、第二光耦和第三光耦发射端的阳极分别与电机编码器的三个信号连接端连接，第一光耦、第二光耦和第三光耦接收端的第一引脚分别连接一电阻后与稳压直流电源VCC连接，第一光耦、第二光耦和第三光耦接收端的第二引脚分别与无线MCU芯片的P1_0、P1_1、P1_2连接。