一种基于drive-cliq电机切换控制系统
阅读说明：本技术 一种基于drive-cliq电机切换控制系统 (Motor switching control system based on DRIVE-CLIQ ) 是由 卢佳 王洪才 杨兴龙 赵明昊 赵鹏 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及重型数控机床技术领域,尤其涉及一种基于DRIVE-CLIQ电机切换控制系统。该控制系统包括数控单元、单轴电机模块、DRIVE-CLIQ集线器模块、电机信号切换装置、N个伺服电机,N为小于或等于5的正整数；数控单元用于发送连通或断开某一特定伺服电机的控制信号,单轴电机模块用于驱动或停止伺服电机的运动；DRIVE-CLIQ集线器模块用于接收伺服电机的反馈信号,并将信号传递给数控单元；电机信号切换装置用于连接或断开与其对应的伺服电机与DRIVE-CLIQ集线器之间的连接接口。本发明提供的控制系统,可实现多个电机之间的任意切换连接,最大程度的提高工作效率,且大大降低了生产成本。(The invention relates to the technical field of heavy numerical control machine tools, in particular to a DRIVE-CLIQ motor switching control system. The control system comprises a numerical control unit, a single-shaft motor module, a DRIVE-CLIQ concentrator module, a motor signal switching device and N servo motors, wherein N is a positive integer less than or equal to 5; the numerical control unit is used for sending a control signal for connecting or disconnecting a specific servo motor, and the single-shaft motor module is used for driving or stopping the movement of the servo motor; the DRIVE-CLIQ concentrator module is used for receiving a feedback signal of the servo motor and transmitting the signal to the numerical control unit; the motor signal switching device is used for connecting or disconnecting the connection interface between the servo motor corresponding to the motor signal switching device and the DRIVE-CLIQ concentrator. The control system provided by the invention can realize the random switching connection among a plurality of motors, improve the working efficiency to the maximum extent and greatly reduce the production cost.)
技术领域
本发明涉及重型数控机床技术领域，尤其涉及一种基于DRIVE-CLIQ电机切换控制系统。
背景技术
对于重型机床来说，机床附件，特别是具有伺服电机的机床附件（如伺服平旋盘、伺服铣头等），可以实现伺服轴插补加工，是重型机床不可或缺的组成部分。具有伺服电机的机床附件在更换时，就涉及到了伺服电机的切换。
DRIVE-CLIQ是西门子以以太网为基础开发的一种网络协议，所有使用该接口的元件都具有唯一的DRIVE-CLIQ编码，该DRIVE-CLIQ编码是西门子系统内部用于识别元件的一种编号。以伺服电机为例，两个型号完全相同的DRIVE-CLIQ电机，因为其DRIVE-CLIQ编码不同，将被系统识别为两个独立的、毫无关联的电机。
进行DRIVE-CLIQ电机的切换时，如果直接更改外部连接电机，将造成系统报警，导致机床无法运行。因此，必须让840D SL系统同时识别到多个DRIVE-CLIQ电机，之后再通过电机选择功能实现电机切换。
在实际应用中，解决上述问题，其中一种方式是选择非DRIVE-CLIQ接口的电机，但这种方式的缺点为电机信号需要通过编码器模块SMC20进行转换，相应需要增加成本；另外一种方式是需要为每个DRIVE-CLIQ电机单独设置一个电机模块，这样无形中加大了生产成本。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明提供了一种基于DRIVE-CLIQ电机切换控制系统，以克服现有技术中没有提供DRIVE-CLIQ电机的多电机切换解决方案，导致加工成本较高等缺陷。
（二）技术方案
为解决上述问题，本发明提供一种基于DRIVE-CLIQ电机切换控制系统，包括：
数控单元、单轴电机模块、DRIVE-CLIQ集线器模块、机床走线、电机信号切换装置、N个伺服电机，N为小于或等于5的正整数；
所述数控单元、单轴电机模块、DRIVE-CLIQ集线器模块之间采用DRIVE-CLIQ电缆连接，伺服电机通过机床走线连接单轴电机模块；
所述电机信号切换装置的数量与伺服电机的数量相匹配，每个伺服电机配备一个与之对应的电极信号切换装置；
数控单元用于发送连同或断开某一特定伺服电机的控制信号，其内置PLC单元，用于驱动外部的继电器进行动作；
单轴电机模块用于接收数控单元发送过来的控制信号，并将接收到控制信号进行转换后，向伺服电机发出相应的电机信号，驱动或停止伺服电机的运动；
DRIVE-CLIQ集线器模块用于接收伺服电机的DRIVE-CLIQ编码以及反馈信号，并将所述信号传递给数控单元；
电机信号切换装置用于根据数控单元的控制信号进行电机切换时，连接或断开与其对应的伺服电机与DRIVE-CLIQ集线器之间的连接接口。
优选地，所述数控单元、单轴电机模块、DRIVE-CLIQ集线器模块之间采用DRIVE-CLIQ电缆连接；
所述伺服电机的动力部分通过伺服电机动力电缆与单轴电机模块连接；所述伺服电机的反馈部分与DRIVE-CLIQ集线器模块采用DRIVE-CLIQ电缆连接；
所述电极信号切换装置通过伺服电机单独信号电缆与DRIVE-CLIQ集线器模块连接。
所述数控单元发送的连通伺服电机控制信号包括将伺服电机设置为操作轴信号；所述数控单元发送的断开伺服电机控制信号包括将伺服电机设置为PACKING轴信号。
（三）有益效果
本发明提供的基于DRIVE-CLIQ电机切换控制系统，可实现多个电机之间的任意切换连接，最大程度的提高工作效率，且大大降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例基于DRIVE-CLIQ电机切换控制系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明如下。
如图1所示，本发明提供一种基于DRIVE-CLIQ电机切换控制系统，包括：数控单元（NCU）1、单轴电机模块（SMM）2、DRIVE-CLIQ集线器模块（DMC20）4、机床走线6、电机信号切换装置3、N个伺服电机7，N为小于或等于5的正整数；所述数控单元NCU1、单轴电机模块、DRIVE-CLIQ集线器模块之间采用DRIVE-CLIQ电缆连接，伺服电机通过机床走线连接单轴电机模块；
所述电机信号切换装置的数量与伺服电机的数量相匹配，每个伺服电机配备一个与之对应的电极信号切换装置；
其中，该伺服电机具体包括伺服电机M1、伺服电机M2、伺服电机M3、伺服电机M4、伺服电机M5。电机信号切换装置相对应的具体包括电机信号切换装置KA1、电机信号切换装置KA2、电机信号切换装置KA3、电机信号切换装置KA4、电机信号切换装置KA5。
需要说明的是，该控制系统所能配置的伺服电机最多不能超过5台，具体台数可根据实际需求而定。
数控单元1用于发送连同或断开某一特定伺服电机的控制信号，其内置PLC单元，用于驱动外部的继电器进行动作；
单轴电机模块2用于接收数控单元发送过来的控制信号，并将接收到控制信号进行转换后，向伺服电机发出相应的电机信号，驱动或停止伺服电机的运动；
DRIVE-CLIQ集线器模块DMC20用于接收伺服电机的DRIVE-CLIQ编码以及反馈信号，并将所述信号传递给数控单元；
电机信号切换装置用于根据数控单元的控制信号进行电机切换时，连接或断开与其对应的伺服电机与DRIVE-CLIQ集线器之间的连接接口。
其中，所述数控单元、单轴电机模块、DRIVE-CLIQ集线器模块之间采用DRIVE-CLIQ电缆连接；
所述伺服电机的动力部分通过伺服电机动力电缆与单轴电机模块连接；所述伺服电机的反馈部分与DRIVE-CLIQ集线器模块采用DRIVE-CLIQ电缆连接；
所述电极信号切换装置通过伺服电机单独信号电缆与DRIVE-CLIQ集线器模块连接。
其中，所述数控单元发送的连通伺服电机控制信号包括将伺服电机设置为操作轴信号；所述数控单元发送的断开伺服电机控制信号包括将伺服电机设置为PACKING轴信号。
下面结合符合，描述一下控制系统对伺服电机的完整控制方式为：
（1）连通伺服电机M1
操作者发出伺服电机M1移动信号，数控单元NCU接收该信号，发送连通伺服电机M1的控制信号，单轴电机模块接收该控制信号并将其转换为电机动力信号，该动力信号通过机床走线L2发送给伺服电机M1动力部分，进而伺服电机M1电机旋转，同时将电机旋转的反馈信号依次通过机床走线L22、电极信号切换装置KA1、伺服电机单独信号电缆L11，最终发送给DRIVE-CLIQ集线器模块;
DRIVE-CLIQ集线器模块DMC20接收伺服电机反馈信号并转换为数控单元反馈信号，并将该反馈信号发送至数控单元NCU，数控单元NCU接收反馈信号，确认伺服电机M1电机动作正确。
（2）断开伺服电机M1
数控单元NCU发送将M1设置为PACKING轴（将电机闲置，不再与数控系统进行连接）指令。NCU发送PLC指令，断开KA1，然后M1与L2及L22的断开。
（3）连通伺服电机M2
操作者发出伺服电机M2移动信号，数控单元NCU接收该信号，发送连通伺服电机M2的控制信号，单轴电机模块接收该控制信号并将其转换为电机动力信号，该动力信号通过机床走线发送给伺服电机M2动力部分，进而伺服电机M2电机旋转，同时将电机旋转的反馈信号依次通过机床走线、电极信号切换装置KA2、伺服电机单独信号电缆，最终发送给DRIVE-CLIQ集线器模块;
DRIVE-CLIQ集线器模块DMC20接收伺服电机反馈信号并转换为数控单元反馈信号，并将该反馈信号发送至数控单元NCU，数控单元NCU接收反馈信号，确认伺服电机M2电机动作正确。
（4）断开伺服电机M2
参照断开伺服电机M1的顺序，断开伺服电机M2。
后续连通或断开伺服电机M3、M4、以及M5的动作与前述内容一致，在此不再赘述。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。