[发明专利]一种高集成度运动控制系统及其工作方法

说明书

本发明旨在提供一种轴与轴之间协同工作灵活、编译简单方便、可扩展性高且调整灵活的高集成度运动控制系统及其工作方法。本发明包括核心板和驱动板，所述核心板上设置有异构芯片、内存模块以及通讯模块，所述异构芯片包括复数个处理核心、数字信号处理模块以及FPGA模块，所述驱动板包括复数个电机驱动模块和电源模块。本发明应用于运动控制系统架构的技术领域。

技术领域

本发明应用于系统架构的技术领域,特别涉及一种高集成度运动控制系统及其工作方法。

背景技术

随着科学技术的高速发展，人们对电子产品的依赖程度日益增长，伴随而来的就是电子产品的质量保障及工作的稳定性，每款产品在面世之前都花费了大量的成本在测试上，确保产品的功能和寿命。随着工业4.0的提及以及国家对此的大力支持，使自动化领域得到了很大的发展，尤其在制造行业，智能制造被提出，制造的自动化，客制化，应运而生，这些都需要更为先进的运动控制系统，测试系统为其提供支持。

现有运动控制系统结构一般是电机驱动器+PLC模式，这个模式成本较低，但PLC综合能力较差，无法实现远程控制，如果要实现与产线快速整合往往需要经验丰富工程师连续调试很久才能实现功能。更不用提快速换线功能，实现远程控制与监测更是需要花费大量的人力物力才能做到。

现有的另一种系统是德国倍福为代表的现场总线方式，用Ethercat以太网控制自动化技术或者其他总线把所有装置连接到一起，甚至可以实现由一台主机控制一条产线，这样架构明显优于第一种，可以快速换线，主机往往是能与PC性能相媲美的设备，可以实现数据交互，于外网通讯实现远程控制与数据监测，甚至可以实现客制化，由终端客户选择所需产品功能，通过网络来输入到产线，由产线自动客制化产品。但是，这种架构成本往往较高，功能越多，其价格往往是指数倍上升。其技术被垄断在几个自动化领域大公司，价格不亲民是其无法普及的主要原因。

而传统的驱动器一般只能控制一轴电机，这样在实现诸如圆弧，插补等轨迹时，即使用总线的方式，其效果也不会特别优异。所以像这种复杂应用一般选用可以同时控制两个轴的驱动器，这样可以实现较为复杂算法，但是其通用性就会变的很差，无法实现不同驱动器之间的复杂算法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种轴与轴之间协同工作灵活、编译简单方便、可扩展性高且调整灵活的高集成度运动控制系统及其工作方法。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括核心板和驱动板，所述核心板上设置有异构芯片、内存模块以及通讯模块，所述异构芯片包括复数个处理核心、数字信号处理模块以及FPGA模块，所述驱动板包括复数个电机驱动模块和电源模块；

所述FPGA模块用于控制单个所述电机驱动模块输出相应的控制信号给外部动作机构的电机；

所述数字信号处理模块用于进行所述FPGA模块中的算法控制实现多个所述电机驱动模块联动或控制单个所述电机驱动模块输出相应的控制信号给外部动作机构的电机；

至少一个所述处理核心用于与所述数字信号处理模块协同进行所述FPGA模块中的算法控制或独立进行所述FPGA模块中的算法控制；

至少一个所述处理核心用于系统逻辑编程和通过所述通讯模块进行以太网通讯；

所述电源模块为各个模块提供工作电压。