一种压弯机构运动控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种压弯机构运动控制系统，包括：上位机；与外围控制所述压弯机构的多台带有驱动器的电机连接的运动控制卡；以及通过VME总线与所述运动控制卡连接、并通过网络与所述上位机连接的中央处理器。本发明专利技术通过采用基于VME总线的运动控制卡和基于网络通信的中央处理器，实现了控制系统的高稳定性和可靠性；并且通过在中央处理器中建立电机记录、传递记录以及虚拟机记录，实现了各记录间的灵活数据链接配置，从而实现了对压弯机构的运动被控量及电机位置的高效控制，进而使压弯机构实现复杂的运动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压弯机构运动控制系统。
技术介绍
压弯机构是同步辐射光束线站的关键设备之一，运动控制系统必须实现压弯镜的6维精确运动控制，包括水平平移、垂直平移、滚角调节、投角调节、摆角调节和压弯调节。以垂直方向为例，第一电机、第二电机、第三电机联合运动才能调节镜箱的垂直平移、滚角和投角，控制系统以这三个运动量为直接被控量当调节垂直平移时，第一电机、第二电机和第三电机同时往正或者负方向运动相同的距离；当调节滚角时第二电机和第三电机分别向相反的方向运动相同的距离；当调节投角时第二电机和第三电机运动的方向和距离一样，第一电机往相反地方向移动相同的距离。第一电机、第二电机和第三电机的位置和三个被控量的关系式如下投角=atg (((第二电机+第三电机)-2*第一电机)/2) (I)滚角=atg ((第三电机-第二电机)/ (第三电机和第二电机的间距)) (2)垂直平移=(2*第一电机+第二电机+第三电机)/4 (3)现有的压弯机构运动控制系统都是利用Iabview软件通过串口通信的方式发送控制命令驱动单个电机运动的，并且电机的位置是通过离线计算得到的。由于串口通信的缺点是显而易见的，且离线计算费时费力，不够高效。为此，目前需要一种更加稳定可靠灵活高效的运动控制系统，以满足控制需要。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术旨在提供一种压弯机构运动控制系统，以提高对压弯机构的控制效果的灵活性和高效性，并提高自身运行的稳定性和可靠性。本专利技术所述的一种压弯机构运动控制系统，它包括上位机；与外围控制所述压弯机构的多台带有驱动器的电机连接的运动控制卡；以及通过VME总线与所述运动控制卡连接、并通过网络与所述上位机连接的中央处理器，其一方面根据所述上位机提供的预设的运动被控量以及该运动被控量与所述电机的目标位置间的对应关系，向所述运动控制卡输出控制信号，使该运动控制卡根据所述控制信号控制所述电机运动至目标位置，另一方面根据从所述运动控制卡检测到的电机的实时位置以及所述上位机提供的电机的实时位置与运动被控量间的对应关系，更新所述运动被控量以及该运动被控量与所述电机的目标位置间的对应关系，并向所述上位机输出更新后的运动被控量。在上述的压弯机构运动控制系统中，所述中央处理器包括动态数据库；电机实例创建模块，其在所述动态数据库中建立用于存储每台所述电机的目标位置和实时位置的电机记录，以及用于存储一个所述预设的运动被控量和一个更新的运动被控量的虚拟电机记录；以及运算实例创建模块，其在所述动态数据库中建立用于存储所述运动被控量与所述电机的目标位置间的对应关系以及电机的实时位置与运动被控量间的对应关系的传递记录;其中，所述虚拟电机记录、传递记录以及电机记录依次数据链接,形成前向通路，并输出所述控制信号；所述电机记录、传递记录和虚拟机记录依次数据链接，形成反向通路，并输出所述更新后的运动被控量；多个所述传递记录之间数据链接。在上述的压弯机构运动控制系统中，所述中央处理器还包括用于存储从所述运动控制卡检测到的电机的实时位置的自动存储模块。在上述的压弯机构运动控制系统中，所述中央处理器还包括通过网络与所述上位机连接的输入输出控制模块，其与所述动态数据库连接。在上述的压弯机构运动控制系统中，在所述前向通路中，虚拟电机记录以PP(Process Passive,被动处理)方式与传递记录数据链接。在上述的压弯机构运动控制系统中，在所述前向通路中，传递记录以PP方式与电机记录数据链接。在上述的压弯机构运动控制系统中，在所述反向通路中，电机记录以CP(Continuous Process,连续处理)方式与传递记录数据链接。在上述的压弯机构运动控制系统中，在所述反向通路中，传递记录以NPP(NoProcess Passive,不处理)方式与虚拟机记录数据链接。在上述的压弯机构运动控制系统中，多个所述传递记录之间以NPP方式数据链接。在上述的压弯机构运动控制系统中，所述运动控制卡通过一连接器与每台所述驱动器连接。由于采用了上述的技术解决方案，本专利技术通过采用基于VME总线的运动控制卡和基于网络通信的中央处理器，实现了控制系统的高稳定性和可靠性；并且通过在中央处理器中建立电机记录、传递记录以及虚拟机记录，实现了各记录间的灵活数据链接配置，从而实现了对压弯机构的运动被控量及电机位置的高效控制，进而使压弯机构实现复杂的运动。附图说明图I是本专利技术一种压弯机构运动控制系统的结构示意图。具体实施方式 下面结合附图，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述。如图I所示，本专利技术，即一种压弯机构运动控制系统，它包括上位机I ;与外围控制压弯机构(图中未示)的多台带有驱动器4的电机5连接的运动控制卡2，具体来说，运动控制卡2通过连接器3与每台驱动器4连接。；以及通过VME总线与运动控制卡2连接、并通过网络与上位机I连接的中央处理器6，其一方面根据上位机I提供的预设的运动被控量以及该运动被控量与电机的目标位置间的对应关系，向运动控制卡2输出控制信号，使该运动控制卡根据控制信号控制电机运动至目标位置，另一方面根据从运动控制卡2检测到的电机的实时位置以及上位机I提供的电机的实时位置与运动被控量间的对应关系，更新运动被控量以及该运动被控量与电机的目标位置间的对应关系，并向上位机I输出更新后的运动被控量；具体来说中央处理器6包括动态数据库61;电机实例创建模块62，其在动态数据库61中建立用于存储每台电机5的目标位置和实时位置的电机记录601，以及用于存储一个预设的运动被控量和一个更新的运动被控量的虚拟电机记录602 ；运算实例创建模块63，其在动态数据库61中建立用于存储运动被控量与电机的目标位置间的对应关系以及电机的实时位置与运动被控量间的对应关系的传递记录603 ；用于存储从运动控制卡2检测到的电机5的实时位置的自动存储模块64 ；以及通过网络与上位机I连接、并与动态数据库61连接的输入输出控制模块65 ；其中，虚拟电机记录602、传递记录603以及电机记录601依次数据链接,形成前向通路，并输出控制信号，在该前向通路中，虚拟电机记录602以PP方式与传递记录603数据链接，传递记录603以PP方式与电机记录601数据链接；电机记录601、传递记录603和虚拟机记录602依次数据链接，形成反向通路，并输出更新后的运动被控量，在该反向通路中，电机记录601以CP方式与传递记录603数据链接,传递记录603以NPP方式与虚拟机记录602数据链接；多个传递记录603之间以NPP方式数据链接；本实施例中，上位机I采用带有控制界面的PC机；运动控制卡2采用MAXv-8000型板卡；中央处理器6采用MVME5500型板卡，其内部各模块均基于实验物理与工业控制系统(EPICS)实现。本实施例的中央处理器6中的一个电机记录601对应一个电机5 ；一个虚拟电机记录602对应一个运动被控量；一个传递记录603里包含有16个double型的变量域，域名为A P，包含有INPUT域和OUT域两种数据传递方式，可以方便的和其他记录交换数据，还包含有CLC域用来对变量进行运算操作，这些运算包含C语言中的所有运算；自动存储模块64用来对电机的位置进行实时保存，以便断电重启后进行位置恢复。由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张招红，胡纯，米清茹，吴盈锋，刘平，郑丽芳，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：