[发明专利]一种基于EtherCAT总线的比例阀控制系统

说明书

本发明是一种基于EtherCAT总线的比例阀控制系统，包括主站控制器和从站控制器；所述的主站控制器通过EtherCAT总线与设有EtherCAT总线接口的从站控制器连接；所述的从站控制器与比例阀控制器连接；所述的主站控制器依次通过EtherCAT总线、从站控制器将控制指令发送至比例阀控制器以对比例阀进行控制；所述的比例阀的工作信息依次通过从站控制器、EtherCAT总线传输到主站控制器中进行实时显示。该种比例阀控制系统能够解决现有技术中传统的电信号比例阀控制方式，导致的比例阀的控制精度不够以及比例阀信息无法实时采集的问题。

技术领域

本发明涉及流体传动与控制技术领域，具体的说是一种基于EtherCAT总线的比例阀控制系统。

背景技术

EtherCAT是由德国BECKHOFF自动化公司于2003年提出的实施工业以太网技术，它主要具有高速和高数据、有效率，适用广泛，完全符合以太网标准的特点，支持多种设备连接的拓扑结构。电液比例阀是电液比例控制技术的核心和主要功率放大元件，代表了流体控制技术的发展方向。随着工程技术的不断发展，对于比例阀的位置控制精度和频率响应提出了更高的要求。

目前比例阀控制系统主要基于CAN总线方式和电信号控制方式。CAN总线方式具有系统的开放性、互操作性与互用性、现场设备的智能化与功能自治性、系统结构的高度分散性、对现场环境的适应性的优点，但是CAN总线主要应用于分布式控制系统，而EtherCAT总线可以应用在集中式与分布式2种控制结构中。而电信号控制方式是通过电信号连续、按比例地控制液压系统的流量、压力和方向的控制阀，但是无法实现比例阀阀芯的位移、阀内温度等采集信息的实时性，以及无法通过控制器对比例阀的位置控制精度和频率响应达到理想的控制控制要求。

由此可见，如何克服传统的电信号控制比例阀方式，实现提高比例阀控制精度以及如何对比例阀信息的实时采集的问题是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种基于EtherCAT总线的比例阀控制系统，能够解决现有技术中传统的电信号比例阀控制方式，导致的比例阀的控制精度不够以及比例阀信息无法实时采集的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于EtherCAT总线的比例阀控制系统，其特征在于：包括主站控制器和从站控制器；

所述的主站控制器通过EtherCAT总线与设有EtherCAT总线接口的从站控制器连接；所述的从站控制器与比例阀控制器连接；

所述的主站控制器依次通过EtherCAT总线、从站控制器将控制指令发送至比例阀控制器以对比例阀进行控制；所述的比例阀的工作信息依次通过从站控制器、EtherCAT总线传输到主站控制器中进行实时显示。

所述的主站控制器采用装有TwinCAT的工控机。

所述的从站控制器采用集成ARM核心处理器、ET1100控制器和AD采样模块的开发板。

所述的比例阀的工作信息通过传感器采集得到，所述的传感器采集得到的模拟量信号通过AD转换模块转化为数字量信号，AD转换模块输出的数字量信号通过SPI总线与从站控制器连接。

所述的从站控制器的ARM核心处理器将控制信号作为PWM波输出，所述的从站控制器输出的PWM波经由放大电路后控制比例阀工作状态。

所述的主站控制器与报警装置信号连接，所述的报警装置用于在主站控制器获取到的比例阀的状态数据超出阈值时进行报警提示。

所述的主站控制器与显示模块信号连接，所述的显示模块用于显示比例阀的状态信息，以及状态报警的显示。