本实用新型涉及一种设备状态控制的控制板。更具体地说，本实用新型涉及一种用在大规模步进电机群组供电驱动控制情况下使用的基于印制板的步进电机群组驱动控制板。
背景技术：
现有技术中的大规模步进电机控制系统的工程实施，大多采用接线端子连接元器件，进一步地还需要结合人工完成接线操作。
其缺点在于，现有的接线方式，其虽然部分元器件通过接线端子实现了连接，但整个大规模步进电机控制系统的组建，如驱动控制还是需要通过工人的施工才能完成，而工人的接线质量受人为因素和现场环境因素的影响较大，故其通常的接线质量具有不可控性，这也就直接影响了大规模步进电机控制系统的工程质量，后期需要对整个系统进行排查整改，会使得整个工程的组建效率低下，影响工程进度。
技术实现要素：
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本实用新型还有一个目的是提供一种基于印制板的步进电机群组驱动控制板，其能够基于pcb板所提供的接插件接口，与外部机电的驱动系统实现快速连接，接线质量可控，工程整体质量能大幅度提升，进而保证工程进度可控。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种基于印制板的步进电机群组驱动控制板，包括：
印制电路板pcb，其上设置有用于与步进电机群组中各电机的电源输入接口端进行连接的驱动控制接口，以及用于与运动控制器或终端连接的通讯接口；
其中，所述pcb上还设置有多个串接、且分别与驱动控制接口连接的步进电机驱动模块；
所述电机驱动模块通过与其串接的通信耦合器模块进而与通讯接口连接。
优选的是，其中，所述pcb上还设置有与各步进电机驱动模块、通信耦合器模块连接的电源接口组。
优选的是，其中，所述通讯接口被配置为ethercat100basetx以太网通讯接口；
所述通信耦合器模块将ethercat100basetx转化为ethercate-bus低压信号，其型号被配置为采用ej1100；
各所述步进电机驱动模块的型号被配置为采用ej7041，所述ej7041是具有2.54mm间距带机械定位功能的40针接插件；
其中，所述ej1100模块将转换后的ethercate-bus低压信号通过其上的rx1 、rx1-、tx1 、tx1-引脚进行输出；
各所述ej7041模块上设置有与rx1 、rx1-、tx1 、tx1-引脚进行串接的rx0 、rx0-、tx0 、tx0-引脚；
相邻的ej7041模块通过其上rx0 、rx0-、tx0 、tx0-引脚实现串行扩展。
优选的是，其中，所述电源接口组被配置为包括：
用于给通讯耦合模块供电的控制电源us接口；
用于连接至各步进电机驱动模块以为其供电的驱动电源ud接口；
用于为各步进电机驱动模块下传感器供电的传感器电源up接口；
其中，所述up接口连接至通信耦合器模块ej1100，所述通信耦合器模块与相邻步进电机驱动模块通过内部联通的第一电源母线实现连接，相邻步进电机驱动模块之间通过内部联通的第二电源母线实现连接，进而将up接口联通至各个步进电机驱动模块，构成串行级联通讯架构实现对各传感器的供电。
优选的是，其中，所述ud接口与各ej7041模块上的50v 、50v-引脚分别连接，为各步进电机的驱动进行供电操作；
其中，所述ud接口与各ej7041模块上50v 、50v-引脚之间设置有可恢复熔断器mf240f2。
优选的是，其中，驱动控制接口被配置为采用pcb接插件43045-0812；
所述ej7041模块上集成有限位开关控制接口和电机控制接口；
其中，所述限位开关控制接口通过ej7041模块上的0v、24v引脚与接插件43045-0812上对应的up(0v)、up(24v)引脚连接，以为限位开关供电；
所述限位开关控制接口通过ej7041模块上的di-1、di-2引脚与接插件43045-0812上对应的di-1、di-2引脚连接，以为限位开关返回信号；
所述电机控制接口通过ej7041模块上的a1、a2、b1、b2引脚被配置为与通过接插件43045-0812对应引脚与两相步进电机连接。
本实用新型至少包括以下有益效果：其实用新型能够基于pcb板所提供的接插件接口，与外部机电的驱动系统实现快速连接，对大规模步进电机群组的驱动进行状态切换，具体来说，驱动控制板设计是通过通讯接口接收电机需要驱动的信号，通过通信耦合器模块对其信号进行转换，进而使得步进电机驱动模块可以进行通信，进一步通过驱动控制接口控制各步进电机的驱动进行控制，本方案通过驱动板的结构设计，分别与上端的上位机或运动控制器、下端的各步进电机连接，实现一个电机驱动控制信号传输的通信链路，实现电机驱动状态的切换，且本方案的对电机供电，是通过总线通讯实现对各电机驱动信号的控制。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型的一个实施例中步进电机群组驱动控制板的结构组成示意框图；
图2说明的是ethercat电机驱动模块ej7041接口引脚示意图；
图3说明的是通信耦合器模块ethercate-bus转换链路结构示意图；
图4为本实用新型的另一个实施例中电机驱动模块上的电源保护链路的结构示意图；
图5为本实用新型的另一个实施例中驱动控制板上电源接口分布结构示意图；
图6为本实用新型的另一个实施例中通信耦合器模块与电机驱动模块的ethercate-bus通讯连接的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
图1示出了根据本实用新型的一种基于印制板的步进电机群组驱动控制板的实现形式，其中包括：
印制电路板pcb1，其上设置有用于与步进电机群组中各电机的电源输入接口端进行连接的驱动控制接口2，通过pcb提供的驱动控制接口连接机电系统的步进电机，以及用于与运动控制器或终端连接的通讯接口3，驱动控制板提供外部通讯接口ethercat，用以连接外部通过的ethercat接口进行连接的运动控制器，通过印制电路板，也可称作是印刷电路板，对模块进行集成，进而可使通过电路板上提供的接口，进而使得设备之间的控制、供电连接可通过接口线进行连接，以解决现有技术中步进电机线路除了接线端子连接元器件，还需要通过人工连接控制线，而导致工程质量不可控的问题；
其中，所述pcb上还设置有多个串接、且分别与驱动控制接口连接的步进电机驱动模块4，其连接方式是采用对应信号引脚与空脚和/或接地引脚，配合印刷电路板的方式实现连接；
所述电机驱动模块通过与其串接的通信耦合器模块5进而与通讯接口连接，其通过通信耦合器模块，可以将外部输入的信号进行转换，以使其适应步进电机驱动模块之间驱动通信的需要，故在这种方案中通过通讯接口接收电机需要驱动的信号，通过通信耦合器模块对其信号进行转换，进而使得步进电机驱动模块可以进行通信，进一步通过驱动控制接口控制各步进电机的驱动进行控制，如图1，本方案的驱动控制板核心模块包括通信耦合器模块ej1100、步进电机驱动模块ej7041(ej7041本身是一个含有电路的模块；上边可以插接网线，底部为印制板接口)，通讯接口、电机控制接口，其通过驱动板的结构设计，分别与上端的上位机或运动控制器、下端的各步进电机连接，实现一个电机驱动控制信号传输的通信链路，实现电机驱动状态的切换，且方案的电机供电，是通过总线通讯实现电机的控制。
在另一种实例中，所述pcb上还设置有与各步进电机驱动模块、通信耦合器模块连接的电源接口组6，其通过电源接口组的作用，与外部的电源进行快速连接，实现对各模块的供电操作，无需在外置其它设备，组装更为简单，有效，组装的质量可控性更好。
在另一种实例中，所述通讯接口被配置为ethercat100basetx以太网通讯接口；
所述通信耦合器模块将ethercat100basetx转化为ethercate-bus低压信号，其型号被配置为采用ej1100，在具体的工作中，通信耦合器模块ej100上集成ethercat100basetx，将外部通讯接口输入的ethercat100basetx转化为ethercate-bus低压信号接口，如图3所示；
各所述步进电机驱动模块的型号被配置为采用ej7041，步进电机驱动模块ej7041通过ethercate-bus构成串行级联通讯架构，ethercate-bus是一种lvds(低压差信号)通讯方式，用于模块之间的近距离通讯，具体的ethercat步进电机驱动模块ej7041的印制板接口如图2所示；所述ej7041是具有2.54mm间距带机械定位功能的40针接插件，ethercat驱动模块ej7041中40针脚定义如表1所示。
表1：
其中，所述ej1100模块将转换后的ethercate-bus低压信号通过其上的rx1 、rx1-、tx1 、tx1-引脚进行输出；
各所述ej7041模块上设置有与rx1 、rx1-、tx1 、tx1-引脚进行串接的rx0 、rx0-、tx0 、tx0-引脚；
相邻的ej7041模块通过其上rx0 、rx0-、tx0 、tx0-引脚实现串行扩展，在这种方案中，ej1100模块上集成ethecat通讯接口，通过通讯接口与外部运动控制器信号连接，以接收外部运动控制器发出的相关控制信号，位于最前级ej1100模块上的rx1 、rx1-、tx1 、tx1-引脚信号连接至与其相邻的后级驱动模块上的通讯信号引脚rx0 、rx0-、tx0 、tx0-，后面多个驱动模块，在相邻的驱动模块之间通过接口引脚rx0 、rx0-、tx0 、tx0-实现互联，构建从通信接口端向驱动控制接口端传输的串级通信链路，具体如图6所示；
驱动控制板可利于大规模步进电机控制系统的工程实施，驱动控制板上的元器件和回路不再需要接线，同时结合驱动控制板采用的pcb接插件接口与外部机电系统进行连接，故可以通过批量化机器制作外部线缆组件，快速进行工程实施，提高了工程效率，质量一致性。
如图5所示，在另一种实例中，所述电源接口组被配置为包括：
用于给通讯耦合模块供电的控制电源us接口60；
用于连接至各步进电机驱动模块以为其供电的驱动电源ud接口61，其被配置为连接至各个电机驱动模块，再进一步通过与电机驱动模块连接的控制接口，给电机驱动电源供电；
用于为各步进电机驱动模块下传感器供电的传感器电源up接口62；
其中，所述up接口连接至通信耦合器模块ej1100，所述通信耦合器模块与相邻步进电机驱动模块通过内部联通的第一电源母线实现连接，相邻步进电机驱动模块之间通过内部联通的第二电源母线实现连接，进而将up接口联通至各个步进电机驱动模块，构成串行级联通讯架构实现对各传感器的供电，在这种方案中，驱动控制板的电源接口包括控制电源us、传感器电源up、驱动电源ud接口，分别用于通讯耦合模块、为电机驱动控制模块下的传感器、电机驱动器模块进行供电操作，具体的传感器供电是通过耦合器模块与驱动控制模块之间内部联通的电源母线，联通至各个驱动控制模块，为驱动器模块下的传感器供电，实现无需要连线，直接通过模块与印刷板的结合进行电性连接。
在另一种实例中，所述ud接口与各ej7041模块上的50v 、50v-引脚分别连接，为各步进电机的驱动进行供电操作；
其中，所述ud接口与各ej7041模块上50v 、50v-引脚之间设置有可恢复熔断器mf240f2，在这种方案中，驱动电源通过可恢复熔断器连接至驱动模块的驱动电源接口，如图4所示，通过电源接口中的ud接口与各ej7041模块上的50v 、50v-引脚进行连接驱动电源，为驱动器供电，再通过可恢复熔断器连接至驱动模块的驱动电源接口，对其进行断电保护，即电压高出一定信号时，其处于不工作状态，当其处于稳定的电压范围时，自动恢复工作态，以起到保护的作用，即正常情况下，纳米导电晶体随树脂基链接形成链状导电通路，熔断器正常工作；当电路发生短路或者过载时，流经熔断器的大电流使其集温升高，当达到居里温度时，其态密度迅速减小，相变增大，内部的导电链路呈雪崩态变或断裂，熔断器呈阶跃式迁到高阻态，电流被迅速夹断，从而对电路进行快速，准确的限制和保护，其微小的电流使熔断器一直处于保护状态，当断电和故障排除后，其集温降低，态密度增大，相变复原，纳米晶体还原成链状导电通路，自恢复熔断器恢复为正常状态，无需人工更换，更为方便，安全。
在另一种实例中，驱动控制接口被配置为采用pcb接插件43045-0812；
所述ej7041模块上集成有限位开关控制接口和电机控制接口；
其中，所述限位开关控制接口通过ej7041模块上的0v、24v引脚与接插件43045-0812上对应的up(0v)、up(24v)引脚连接，以为限位开关供电；
所述限位开关控制接口通过ej7041模块上的di-1、di-2引脚与接插件43045-0812上对应的di-1、di-2引脚连接，以为限位开关返回信号；
所述电机控制接口通过ej7041模块上的a1、a2、b1、b2引脚被配置为与通过接插件43045-0812对应引脚与两相步进电机连接，在这种方案中，驱动模块ej7041集成限位开关控制接口和电机控制接口，限位开关接口：0v、24v为限位开关供电；di-1、di-2为限位开关返回信号；
电机控制接口：a1、a2、b1、b2连接两相步进电机；
将限位开关信号和电机控制接口信号连接至pcb接插件43045-0812，与外部的机电控制系统进行连接，通过pcb上提供的接插件(插接连接器)与各步进电机进行连接，使得其接线更为快速，且稳定性可控，便于通过信号对其工作状态进行控制。
以上各方案均只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。
实施例：
本控制板可应用于多个步机电机的远端控制其工作状态，具体来说，是通过远端的运动控制器发出一个控制信号，本控制板通过其上的ethercat100basetx以太网通讯接口接收相应信号，并通过通讯耦合模块将其转化成对应的ethercate-bus低压信号，各步进电机驱动模块，是基于ethercat通讯协议，并采用ethercate-bus总线进行通讯，再将信号通过驱动控制接口传递给某一个步进电机或所有步进电机，对其进行供电操作，进而使得其处于工作状态。同时本方案中的通讯耦合模块、步进电机驱动模块均采用德国产的ej1100、ej7041模块级模块，其具有便于与pcb板相配合的引脚，故能通过焊接或其它可实现的方式与pcb板进行快速工业性接合、并完成封装，便于工程系统组装效率和质量的提升。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的基于印制板的步进电机群组驱动控制板的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
1.一种基于印制板的步进电机群组驱动控制板，其特征在于，包括：
印制电路板pcb，其上设置有用于与步进电机群组中各电机的电源输入接口端进行连接的驱动控制接口，以及用于与运动控制器或终端连接的通讯接口；
其中，所述pcb上还设置有多个串接、且分别与驱动控制接口连接的步进电机驱动模块；
所述电机驱动模块通过与其串接的通信耦合器模块进而与通讯接口连接。
2.如权利要求1所述的基于印制板的步进电机群组驱动控制板，其特征在于，所述pcb上还设置有与各步进电机驱动模块、通信耦合器模块连接的电源接口组。
3.如权利要求1所述的基于印制板的步进电机群组驱动控制板，其特征在于，所述通讯接口被配置为ethercat100basetx以太网通讯接口；
所述通信耦合器模块将ethercat100basetx转化为ethercate-bus低压信号，其型号被配置为采用ej1100；
各所述步进电机驱动模块的型号被配置为采用ej7041，所述ej7041是具有2.54mm间距带机械定位功能的40针接插件；
其中，所述ej1100模块将转换后的ethercate-bus低压信号通过其上的rx1 、rx1-、tx1 、tx1-引脚进行输出；
各所述ej7041模块上设置有与rx1 、rx1-、tx1 、tx1-引脚进行串接的rx0 、rx0-、tx0 、tx0-引脚；
相邻的ej7041模块通过其上rx0 、rx0-、tx0 、tx0-引脚实现串行扩展。
4.如权利要求2所述的基于印制板的步进电机群组驱动控制板，其特征在于，所述电源接口组被配置为包括：
用于给通讯耦合模块供电的控制电源us接口；
用于连接至各步进电机驱动模块以为其供电的驱动电源ud接口；
用于为各步进电机驱动模块下传感器供电的传感器电源up接口；
其中，所述up接口连接至通信耦合器模块ej1100，所述通信耦合器模块与相邻步进电机驱动模块通过内部联通的第一电源母线实现连接，相邻步进电机驱动模块之间通过内部联通的第二电源母线实现连接，进而将up接口联通至各个步进电机驱动模块，构成串行级联通讯架构实现对各传感器的供电。
5.如权利要求4所述的基于印制板的步进电机群组驱动控制板，其特征在于，所述ud接口与各ej7041模块上的50v 、50v-引脚分别连接，为各步进电机的驱动进行供电操作；
其中，所述ud接口与各ej7041模块上50v 、50v-引脚之间设置有可恢复熔断器mf240f2。
6.如权利要求3所述的基于印制板的步进电机群组驱动控制板，其特征在于，所述驱动控制接口被配置为采用pcb接插件43045-0812；
所述ej7041模块上集成有限位开关控制接口和电机控制接口；
其中，所述限位开关控制接口通过ej7041模块上的0v、24v引脚与接插件43045-0812上对应的up0v、up24v引脚连接，以为限位开关供电；
所述限位开关控制接口通过ej7041模块上的di-1、di-2引脚与接插件43045-0812上对应的di-1、di-2引脚连接，以为限位开关返回信号；
所述电机控制接口通过ej7041模块上的a1、a2、b1、b2引脚被配置为与通过接插件43045-0812对应引脚与两相步进电机连接。
技术总结