一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112398538 A(43)申请公布日 2021.02.23

(21)申请号 202011537044.X(22)申请日 2020.12.23

(71)申请人 苏州行远志成自动化科技有限公司

地址 215316 江苏省苏州市昆山市玉山镇

元丰路232号4号楼(72)发明人 刘政　王祺斌　随亮　杨新论　

秦奥伟　(74)专利代理机构 南京纵横知识产权代理有限

公司 32224

代理人 史俊军(51)Int.Cl.

H04B 10/25(2013.01)H04B 10/278(2013.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)发明名称

一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置

(57)摘要

本发明公开了一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置，包括FPGA、显示器、光纤通讯接口、若干第一输入/输出接口、若干第二输入/输出接口、电源电路和电源接口；FPGA内含若干编码器通道和IO通道；编码器通道连接第一输入/输出接口，用以提供电机编码器的差分信号输入、PFM输出、电机使能信号输出；IO通道连接第二输入/输出接口，用以提供正负限位信号输出、回零信号输出、驱动器报警信号输出、标志位输入输出；显示器、光纤通讯接口和电源电路连接FPGA，光纤通讯接口外接连接主站的光纤总线，电源电路通过电源接口外接电源。本发明解决了电磁干扰问题，避免了复杂的接线，提高了系统的响应速度和稳定性。

CN 112398538 ACN 112398538 A

权　利　要　求　书

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1.一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置，其特征在于：包括FPGA、显示器、光纤通讯接口、若干第一输入/输出接口、若干第二输入/输出接口、电源电路和电源接口；

FPGA内含若干编码器通道和IO通道；编码器通道连接第一输入/输出接口，编码器通道用以提供电机编码器的差分信号输入、PFM输出、电机使能信号输出；IO通道连接第二输入/输出接口，IO通道用以提供正负限位信号输出、回零信号输出、驱动器报警信号输出、标志位输入输出；

显示器、光纤通讯接口和电源电路均连接FPGA，光纤通讯接口外接连接主站的光纤总线，电源电路通过电源接口外接电源，为各用电部件供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置，其特征在于：显示器包括显示屏和拨码开关，拨码开关用以设置所述通用伺服驱动器从站扩展装置的编号，显示屏显示所述通用伺服驱动器从站扩展装置的编号。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置，其特征在于：电源电路通过电源接口外接24V电源。

4.根据权利要求1所述的一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置，其特征在于：还包括壳体和设置在壳体内的电路板，FPGA、显示器、光纤通讯接口、若干第一输入/输出接口、若干第二输入/输出接口、电源电路和电源接口均设置在电路板上，显示器、光纤通讯接口、若干第一输入/输出接口、若干第二输入/输出接口、电源接口均从壳体前板露出。

5.根据权利要求4所述的一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置，其特征在于：壳体上板开有若干散热孔，壳体内腔底部设置有向上排风的散热风扇，散热风扇连接FPGA。

6.根据权利要求4所述的一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置，其特征在于：壳体背板的顶部和底部凸出，凸出部开有固定所述通用伺服驱动器从站扩展装置的固定孔。

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说　明　书

一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置

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技术领域

[0001]本发明涉及一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置，属于工业控制领域。

背景技术

[0002]在整个伺服系统中，运动控制是整个系统中非常重要的一环。伴随着工业的不断发展，对伺服系统提出了更高的要求。现有伺服系统存在以下问题：在复杂的工业生产中，电磁信号十分复杂，传统的以太网通讯方式会受到电磁干扰，长距离传输也存在信号的丢失和干扰问题，这直接影响到设备性能和稳定性。发明内容

[0003]本发明提供了一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置，解决了背景技术中披露的问题。

[0004]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置，其特征在于：包括FPGA、显示器、光纤通讯接口、若干第一输入/输出接口、若干第二输入/输出接口、电源电路和电源接口；

FPGA内含若干编码器通道和IO通道；编码器通道连接第一输入/输出接口，编码器通道用以提供电机编码器的差分信号输入、PFM输出、电机使能信号输出；IO通道连接第二输入/输出接口，IO通道用以提供正负限位信号输出、回零信号输出、驱动器报警信号输出、标志位输入输出；

显示器、光纤通讯接口和电源电路均连接FPGA，光纤通讯接口外接连接主站的光纤总线，电源电路通过电源接口外接电源，为各用电部件供电。[0005]显示器包括显示屏和拨码开关，拨码开关用以设置所述通用伺服驱动器从站扩展装置的编号，显示屏显示所述通用伺服驱动器从站扩展装置的编号。[0006]电源电路通过电源接口外接24V电源。[0007]还包括壳体和设置在壳体内的电路板，FPGA、显示器、光纤通讯接口、若干第一输入/输出接口、若干第二输入/输出接口、电源电路和电源接口均设置在电路板上，显示器、光纤通讯接口、若干第一输入/输出接口、若干第二输入/输出接口、电源接口均从壳体前板露出。

[0008]壳体上板开有若干散热孔，壳体内腔底部设置有向上排风的散热风扇，散热风扇连接FPGA。

[0009]壳体背板的顶部和底部凸出，凸出部开有固定所述通用伺服驱动器从站扩展装置的固定孔。

[0010]本发明所达到的有益效果：本发明的光纤通讯接口外接光纤总线，通过光纤总线与主站连接，并且通过光纤总线实现多个通用伺服驱动器从站扩展装置的级联，解决了电磁干扰问题，避免了复杂的接线，提高了系统的响应速度和稳定性。

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说　明　书

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附图说明

[0011]图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

[0012]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。[0013]如图1所示，一种基于光纤通讯的通用伺服驱动器从站扩展装置，包括FPGA、显示器1、光纤通讯接口2、若干第一输入/输出接口4、若干第二输入/输出接口5、电源电路和电源接口3。

[0014]FPGA内含若干编码器通道和IO通道，编码器通道连接第一输入/输出接口4，与第一输入/输出接口4一一对应，编码器通道用以提供电机编码器的差分信号输入、PFM输出、电机使能信号输出；IO通道连接第二输入/输出接口5，与第二输入/输出接口5一一对应，IO通道用以提供正负限位信号输出、回零信号输出、驱动器报警信号输出、标志位输入输出。[0015]显示器1、光纤通讯接口2和电源电路均连接FPGA，光纤通讯接口2外接光纤总线，通过光纤总线实现与主站的通信，并且可实现多个通用伺服驱动器从站扩展装置的级联，电源电路通过电源接口3外接电源，为各用电部件供电。[0016]显示器1包括OLED显示屏和拨码开关，拨码开关用以设置所述通用伺服驱动器从站扩展装置的编号，显示屏显示所述通用伺服驱动器从站扩展装置的编号。编号的目的是为了上位机能正确识别到对应的扩展装置，从而进行信息的采集和装置的设置，编号可由主站统一分配，也可由用户通过拨码开关设置。[0017]电源接口3外接24V电源，经过电源电路的电压转换为各用电部件供电。[0018]通用伺服驱动器从站扩展装置还包括壳体和固定在壳体内的电路板，FPGA、显示器1、光纤通讯接口2、若干第一输入/输出接口4、若干第二输入/输出接口5、电源电路和电源接口3均固定在电路板上，显示器1、光纤通讯接口2、若干第一输入/输出接口4、若干第二输入/输出接口5、电源接口3均从壳体前板露出。[0019]壳体上板均匀开有若干散热孔6，呈网状结构，壳体内腔底部设置有向上排风的与FPGA连接的散热风扇，便于散热。

[0020]壳体背板的顶部和底部凸出，凸出部开有固定所述通用伺服驱动器从站扩展装置的固定孔。

[0021]上位机通过编号对所有扩展装置进行配置，读取每个扩展装置的状态以及运行参数。主站通过光纤发送位置、速度、转矩、PWM、使能等控制指令给扩展装置，通用扩展装置发送正负10V模拟量或者PFM信号给通用伺服驱动器，通用伺服驱动器驱动各类电机，电机通过编码器将反馈发送到扩展装置，主站通过扩展装置获取到电机的运行参数，上位机通过主站完成对电机的控制和信息采集。

[0022]本发明的光纤通讯接口外接光纤总线，通过光纤总线与主站连接，并且通过光纤总线实现多个通用伺服驱动器从站扩展装置的级联，解决了电磁干扰问题，避免了复杂的接线，提高了系统的响应速度和稳定性。

[0023]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形

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也应视为本发明的保护范围。

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说　明　书　附　图

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图1

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