[实用新型]一种具有可编程IO的EtherCAT总线伺服系统

说明书

本实用新型属于自动化控制技术领域，尤其是一种具有可编程IO的EtherCAT总线伺服系统，针对成本高的问题，现提出以下方案，包括EtherCAT控制器和EtherCAT驱动器，所述EtherCAT控制器和EtherCAT驱动器相连，所述EtherCAT驱动器和执行机构与电机单元相连；所述EtherCAT驱动器包括EtherCAT总线单元、IO拓展单元、伺服功能单元和驱动控制部分，所述EtherCAT总线单元和IO拓展单元与驱动控制部分相连，所述IO拓展单元和驱动控制部分与伺服功能单元相连。本实用新型节省设备成本，简化工业现场中的安装与调试难度，降低了项目实施成本。

技术领域

本实用新型涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种具有可编程IO的EtherCAT总线伺服系统。

背景技术

伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

EtherCAT(以太网控制自动化技术)是一个开放架构，以以太网为基础的现场总线系统，其名称的CAT为控制自动化技术字首的缩写。EtherCAT是确定性的工业以太网，最早是由德国的Beckhoff公司研发。EtherCAT的周期时间短，所有程序资料都是由从站控制器的硬件来处理。此特性再配合EtherCAT的机能原理，使得EtherCAT可以成为高性能的分散式I/O系统：包含一千个分散式数位输入/输出的程序资料交换只需30us，相当于在100Mbit/s的以太网传输125个字节的资料。读写一百个伺服轴的系统可以以10kHz的速率更新，一般的更新速率约为1–30kHz。

常规EtherCAT总线方案中，伺服驱动系统与外设IO作为独立的功能单元，功能单元的数量增加将导致成本的直接上升，同时也会增加EtherCAT控制器的成本，且在工业现场中的安装与调试难度较高，且系统的可靠性与维护性较低。

实用新型内容

基于背景技术中提出的技术问题，本实用新型提出了一种具有可编程IO的EtherCAT总线伺服系统。

本实用新型提出的一种具有可编程IO的EtherCAT总线伺服系统，包括EtherCAT控制器和EtherCAT驱动器，所述EtherCAT控制器和EtherCAT驱动器相连，所述EtherCAT驱动器和执行机构相连，所述EtherCAT驱动器和电机单元相连；

所述EtherCAT驱动器包括EtherCAT总线单元、IO拓展单元、伺服功能单元和驱动控制部分，所述EtherCAT总线单元和IO拓展单元相连，所述EtherCAT总线单元和驱动控制部分相连，所述EtherCAT控制器通过EtherCAT总线单元控制IO拓展单元和驱动控制部分工作，所述IO拓展单元和驱动控制部分与伺服功能单元相连，所述IO拓展单元和驱动控制部分之间相互连接。

优选地，所述EtherCAT控制器通过EtherCAT POD与EtherCAT总线单元相连。

优选地，所述IO拓展单元和执行机构相连，所述驱动控制部分和电机单元相连，所述IO拓展单元和驱动控制部分控制执行机构和电机单元执行相应操作后从而实现伺服功能单元内的各项功能。

优选地，所述IO拓展单元用于向驱动控制部分输入信号，所述驱动控制部分用于向IO拓展单元输出信号。

优选地，所述IO拓展单元包括DI/0、AI/O、RS485扩展等。

优选地，所述电机单元包括伺服电机。

优选地，所述执行机构包括传感器及其他执行器件。

优选地，所述伺服功能单元包括转矩控制、速度调节、指令完成、故障报警等功能。

本实用新型中的有益效果为：