電動(dòng)機(jī)控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)機(jī)控制器，并且特別涉及具有用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接的電動(dòng)機(jī)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如頻率轉(zhuǎn)換器的電動(dòng)機(jī)控制器經(jīng)常地被使用作為包括例如其他頻率轉(zhuǎn)換器、中央控制計(jì)算機(jī)、可編程邏輯和其他過(guò)程控制設(shè)備的較大型工業(yè)系統(tǒng)的一部分。為了將這些設(shè)備連接到工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，需要給設(shè)備配備用于接收合適的線纜的物理連接端口。此外，為了使通信是可能的，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的設(shè)備需要使用相同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議族的一個(gè)已知示例是現(xiàn)場(chǎng)總線。
[0003]當(dāng)諸如頻率轉(zhuǎn)換器等的電動(dòng)機(jī)控制器被安裝到工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過(guò)將特定選項(xiàng)卡(opt1n card)安裝到設(shè)備來(lái)確保被安裝的設(shè)備的通信。這樣的選項(xiàng)卡包括處理網(wǎng)絡(luò)操作的專用處理器。針對(duì)每一類工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或者每一類現(xiàn)場(chǎng)總線，需要不同的卡以便可以處理每一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
[0004]使用額外的選項(xiàng)卡增加了整體解決方案的成本和設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。此外，選項(xiàng)卡接口經(jīng)常存在限制，這將限制現(xiàn)場(chǎng)總線的支持能力。
[0005]選項(xiàng)卡的使用在設(shè)備的主處理器和現(xiàn)場(chǎng)總線之間提供了額外的組件。由于選項(xiàng)卡是額外的組件，其固有地產(chǎn)生來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線的消息到達(dá)設(shè)備的主處理器的延遲。當(dāng)設(shè)備例如是伺服驅(qū)動(dòng)器時(shí)，設(shè)備可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線接收與運(yùn)動(dòng)控制有關(guān)的信息。由于信息例如可以是控制設(shè)定點(diǎn)，顯然產(chǎn)生的延遲對(duì)控制特性有影響并且這種延遲在控制器的調(diào)諧中應(yīng)當(dāng)被考慮。在一些控制結(jié)構(gòu)中，通信系統(tǒng)中延遲的增加可以導(dǎo)致復(fù)雜的控制問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種電動(dòng)機(jī)控制器以便解決上述問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種電動(dòng)機(jī)控制器，包括用于將電動(dòng)機(jī)控制器連接到工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的物理連接裝置，電動(dòng)機(jī)控制器還包括:適于選擇網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選擇裝置，以及適于在物理連接裝置中使用所選擇的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的裝置。
[0007]在一個(gè)可能的實(shí)施方式中，用于選擇網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選擇裝置包括:一個(gè)或更多個(gè)能夠被用戶操作的機(jī)械開(kāi)關(guān)，以及適于讀取一個(gè)或更多個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)的位置的裝置。
[0008]在一個(gè)可能的實(shí)施方式中，適于使用所選擇的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的裝置包括:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器包括與不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有關(guān)的數(shù)據(jù)；適于響應(yīng)于一個(gè)或更多個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)的位置讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的裝置；以及適于使用從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取的數(shù)據(jù)執(zhí)行所選擇的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的
目.ο
[0009]在一個(gè)可能的實(shí)施方式中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是基于以太網(wǎng)的協(xié)議，諸如EtherCAT或Ethernet Powerlinko
[0010]在一個(gè)可能的實(shí)施方式中，電動(dòng)機(jī)控制器是伺服驅(qū)動(dòng)器。
[0011]在一個(gè)可能的實(shí)施方式中，電動(dòng)機(jī)控制器是頻率轉(zhuǎn)換器。
[0012]在一個(gè)可能的實(shí)施方式中，與不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有關(guān)的數(shù)據(jù)是以FPGA圖像的形式，并且適于執(zhí)行所選擇的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的裝置是FPGA電路。
[0013]本實(shí)用新型基于將不同工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持整合到電動(dòng)機(jī)控制器的構(gòu)思?？梢酝ㄟ^(guò)使用位于電動(dòng)機(jī)控制器中的物理選擇裝置來(lái)選擇所使用的協(xié)議。
[0014]本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)控制器的優(yōu)點(diǎn)是通信中的延遲被最小化，因?yàn)樵谕ㄐ怕窂街斜苊饬祟~外組件。此外，因?yàn)椴恍枰x項(xiàng)卡，所以減少了與諸如頻率轉(zhuǎn)換器的電動(dòng)機(jī)控制器有關(guān)的成本。
[0015]本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)控制器的使用能夠簡(jiǎn)單地替換電動(dòng)機(jī)控制器。在安裝設(shè)備之前可以簡(jiǎn)單地利用開(kāi)關(guān)或其他類似的選擇裝置來(lái)選擇所使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
【附圖說(shuō)明】
[0016]在下文中，將通過(guò)優(yōu)選的實(shí)施方式參考附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型，其中
[0017]圖1是簡(jiǎn)化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；以及。
[0018]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選擇的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1示出了簡(jiǎn)化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在下文中，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被稱為現(xiàn)場(chǎng)總線?，F(xiàn)場(chǎng)總線的特定協(xié)議例如是基于以太網(wǎng)的協(xié)議，諸如EtherCAT或Ethernet Powerlinko在圖1中，主控制器1被連接到系統(tǒng)用于將操作指令提供給連接到現(xiàn)場(chǎng)總線2的其他設(shè)備。在圖1的示例中，現(xiàn)場(chǎng)總線與兩個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器3，4連接，這兩個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器3，4基本上是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的頻率轉(zhuǎn)換器。伺服驅(qū)動(dòng)器與輸入電壓連接并且與受控的電動(dòng)機(jī)連接(未示出)，用于以由主控制器1指示的方式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
[0020]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選擇的簡(jiǎn)化框圖。在電動(dòng)機(jī)控制器中實(shí)現(xiàn)圖2的框圖以便采用所期望的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)控制器包括可以將電動(dòng)機(jī)控制器連接到工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的物理連接裝置。例如，物理連接裝置是將分開(kāi)的網(wǎng)絡(luò)接線連接到電動(dòng)機(jī)控制器的相應(yīng)的輸入端的連接器。這種連接器的一個(gè)示例是工業(yè)以太網(wǎng)連接器。
[0021]本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)控制器還包括適于選擇網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選擇裝置21，22。此外，電動(dòng)機(jī)控制器包括適于在物理連接裝置中使用所選擇的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的裝置23。選擇裝置允許系統(tǒng)的用戶選擇在諸如頻率轉(zhuǎn)換器或伺服驅(qū)動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)控制器中執(zhí)行哪個(gè)通信協(xié)議。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，選擇裝置包括一個(gè)或更多個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)21。這樣的開(kāi)關(guān)位于電動(dòng)機(jī)控制器的外表面，使得這些開(kāi)關(guān)可以被操作用于協(xié)議的選擇。開(kāi)關(guān)例如是旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)。
[0022]適于選擇網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的裝置優(yōu)選地包括適于讀取一個(gè)或更多個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)的位置的裝置22。在電動(dòng)機(jī)控制器中電子地讀取開(kāi)關(guān)的位置，使得例如控制器中的處理器能夠基于一個(gè)或更多個(gè)開(kāi)關(guān)的位置采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。
[0023]適于使用所選擇的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的裝置包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器24，與不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器24中。存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)例如是FPGA圖像以及相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。響應(yīng)于機(jī)械開(kāi)關(guān)的位置讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使得所期望的協(xié)議被使用。因此，讀取配置開(kāi)關(guān)的位置的處理器23指示將所期望的圖像加載到FPGA電路25，或者將所期望的圖像加載到FPGA電路25，使得FPGA電路執(zhí)行所期望的協(xié)議。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器包括用于不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的FPGA圖像，使得設(shè)備的用戶能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線中使用的協(xié)議從不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行選擇。
[0024]以如下方式實(shí)現(xiàn)使用本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)控制器的配置。當(dāng)控制器未上電(without power)時(shí)，用戶選擇一個(gè)或更多個(gè)開(kāi)關(guān)的正確位置以便指示所期望的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。當(dāng)諸如頻率轉(zhuǎn)換器或伺服驅(qū)動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)控制器上電時(shí)，控制器的固件讀取開(kāi)關(guān)并且選擇適當(dāng)?shù)腇PGA圖像來(lái)編程以及選擇相應(yīng)參數(shù)集來(lái)使用。從FPGA圖像和參數(shù)被存儲(chǔ)于其中的相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)庫(kù)讀取FPGA圖像和參數(shù)。
[0025]以上，F(xiàn)PGA電路被用作執(zhí)行所期望的協(xié)議的可能的處理電路的一個(gè)示例。眾所周知，F(xiàn)PGA電路是可編程電路并且可以根據(jù)不同的可能性加載電路的編程。FPGA電路僅作為示例呈現(xiàn)，然而還可以使用其他類似操作電路。
[0026]選擇開(kāi)關(guān)被用于選擇電動(dòng)機(jī)控制器中使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。選擇開(kāi)關(guān)還可以用于將控制器配置為主設(shè)備或從設(shè)備。本實(shí)用新型不限制從中選擇所使用的協(xié)議的協(xié)議的數(shù)量。僅由設(shè)備的物理連接器的類型來(lái)限制協(xié)議，即物理連接器的類型必須適合于可選擇的協(xié)議。例如，諸如EtherCAT和Ethernet Power link的基于以太網(wǎng)的協(xié)議使用現(xiàn)場(chǎng)總線的同種物理介質(zhì)，因此這些協(xié)議是可以在可選擇的協(xié)議的列表上的協(xié)議的示例。還存在使用現(xiàn)場(chǎng)總線的類似物理特性的其他協(xié)議族，因此，本實(shí)用新型不限于基于以太網(wǎng)的協(xié)議。
[0027]本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)控制器優(yōu)選地是作為受控系統(tǒng)的一部分的伺服驅(qū)動(dòng)器。
[0028]對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，可以以各種方式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的構(gòu)思。本實(shí)用新型及其實(shí)施方式并不限于以上描述的示例而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)機(jī)控制器，包括用于將所述電動(dòng)機(jī)控制器連接到工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的物理連接裝置，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)控制器還包括: 適于選擇網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選擇裝置(21，22)，以及 適于在所述物理連接裝置中使用所選擇的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的裝置(23，24)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)控制器，其特征在于，用于選擇網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的所述選擇裝置包括: 一個(gè)或更多個(gè)能夠被用戶操作的機(jī)械開(kāi)關(guān)(21)，以及 適于讀取所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)(21)的位置的裝置(22)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)控制器，其特征在于，所述適于使用所選擇的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的裝置包括: 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(24)，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(24)包括與不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有關(guān)的數(shù)據(jù)， 適于響應(yīng)于所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)的位置讀取所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的裝置(23)，以及 適于使用從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取的數(shù)據(jù)執(zhí)行所選擇的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)控制器，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是基于以太網(wǎng)的協(xié)議。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)機(jī)控制器，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是EtherCAT或Ethernet Powerlinko6.根據(jù)前述權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)控制器，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)控制器是伺服驅(qū)動(dòng)器。7.根據(jù)前述權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)控制器，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)控制器是頻率轉(zhuǎn)換器。8.根據(jù)前述權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)控制器，其特征在于，與不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有關(guān)的數(shù)據(jù)是以FPGA圖像的形式，并且所述適于執(zhí)行所選擇的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的裝置是FPGA電路。
【專利摘要】提供了一種電動(dòng)機(jī)控制器，包括用于將電動(dòng)機(jī)控制器連接到工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的物理連接裝置，電動(dòng)機(jī)控制器還包括適于選擇網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選擇裝置(21，22)以及適于在物理連接裝置中使用所選擇的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的裝置(23，24)。該電動(dòng)機(jī)控制器的優(yōu)點(diǎn)是通信中的延遲被最小化，并且減少了與電動(dòng)機(jī)控制器有關(guān)的成本。
【IPC分類】G05B19/418
【公開(kāi)號(hào)】CN205015711
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520320558
【發(fā)明人】鮑勃·孔貝斯, 蓋伊·蘭布, 馬克·利利, 西蒙·瓦特, 安迪·斯塔賓斯
【申請(qǐng)人】Abb技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年5月18日
【公告號(hào)】DE202015102520U1