[实用新型]EtherCAT总线四轴伺服驱动器

说明书

本实用新型提供的EtherCAT总线四轴伺服驱动器包括SoC模块、EtherCAT接口模块、四轴电机驱动模块，其中EtherCAT接口模块、四轴电机驱动模块均与SoC模块连接，SoC模块包括ARM核、FPGA核、AXI总线，ARM核与FPGA核之间通过AXI总线传输数据。本实用新型采用SoC架构为核心，极大地提高集成度、减小体积、降低成本、提高稳定性及可靠性，ARM核与FPGA核之间通过AXI总线传输数据，可充分发挥出ARM核和FPGA核各自优势，提高驱动器高速率PWM控制性能。另外，本实用新型具有操作系统，可作为从站或主站使用，进一步方便了升级、维护和使用。

技术领域

本实用新型涉及永磁同步电机伺服驱动器，特别涉及一种EtherCAT总线四轴伺服驱动器。

背景技术

永磁同步电机驱动器广泛用于机床高速、高精加工，机器人多关节控制和包装控制等自动化装置领域。但传统的永磁同步电机驱动器在使用中一般只能驱动一台永磁同步电机，而且驱动器的集成度低、体积大、线缆繁复。另外传统驱动器与电机之间的低速率串行通信方式极大地限制了驱动器的控制性能，也不利于多轴同步和使用。

目前，传统驱动器的实现方式大多数使用FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列)单芯片架构，驱动器占用空间大、线缆繁杂易受干扰、集成度程度低，也不利于多轴的同步和使用。新型驱动器的实现方式也有采用ARM处理器(Advanced RISCMachines，高级精简指令集处理器)+FPGA器件的双芯片架构，但所实现的驱动器成本比较高、可靠性低、通信速率低。

现有技术中专利文献(授权公告号CN205844813U)已公开了一种基于EtherCAT(Ether Control Automation Technology，以太网控制自动化技术)总线的四轴伺服驱动器，该驱动器为基于SoC(System on Chip，片上系统)架构下的“ARM核+FPGA核”双核架构，其中ARM核与FPGA核之间通过APB(Advanced Peripheral Bus，高级外围总线)总线交换数据，虽然该驱动器已能极大地提高了设备的集成度、减小设备体积，并基于EtherCAT总线可支持多种连接拓扑结构，进一步扩展了设备使用范围，但该驱动器仍存在一些不足，比如鉴于APB总线数据传输速率低，从而ARM核和FPGA核各自优势得不到充分发挥，最终该驱动器的通信速率低、PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制性能有待提高，又比如该驱动器只能作为从站使用并由上位控制器作为主站完成闭环控制，也不便于设备升级、维护。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中虽然已采用SoC架构，但SoC内部的ARM核与FPGA核之间通过低速率的APB总线传输数据，不能充分发挥出ARM核和FPGA核各自优势，设备的通信速率低、控制性能有待提高，以及该驱动器仅作为从站使用并由上位控制器完成闭环控制，不便于设备升级、维护和使用等的缺陷，提供一种EtherCAT总线四轴伺服驱动器。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种EtherCAT总线四轴伺服驱动器，其特点是，所述EtherCAT总线四轴伺服驱动器包括SoC模块、EtherCAT接口模块、四轴电机驱动模块，所述EtherCAT接口模块、所述四轴电机驱动模块均与所述SoC模块连接，

所述SoC模块包括ARM核、FPGA核、AXI(Advanced eXtensible Interface，高级可扩展接口协议)总线，所述ARM核与所述FPGA核之间通过所述AXI总线传输数据。

较佳地，所述ARM核包括位置环、速度环、电流环，所述FPGA核包括PWM+单元。

较佳地，所述EtherCAT总线四轴伺服驱动器还包括操作系统。