一種高性能pcb鑽床控制系統的製作方法
2023-06-10 22:36:46 1
專利名稱：一種高性能pcb鑽床控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於數控系統領域，涉及ー種PCB鑽床自動控制系統。
背景技術：
數控鑽床是完成PCB (印製電路板)生產エ序中的關鍵設備，作為核心技術的數控系統，當前應用最為廣泛的是基於PC的開放式的數控系統，其中以運動控制卡通過PCI插槽與エ業PC相連接構成的數控系統以硬體組成簡單、可以充分利用PC機的豐富軟體資源及運動控制卡的運動規劃及位置管理能力，成為開發周期短、性價比高的主要結構形式。但對於PCB鑽床的複雜エ業現場使用環境，這種系統具有以下缺點I、運動控制卡與主機共電源，易產生電源耦合，影響以模擬控制(DAC)輸出的運動軸控制精度；2、運動控制卡通過「金手指」與主控計算機並行總線以機械接觸連接，現場振動與灰塵易產生接觸不良，造成控制系統不穩定；3、系統控制權完全集中在上位エ控計算機，造成上位機系統負擔重，實時處理能力差，系統運行效率不高。
實用新型內容本實用新型針對PCI總線結構的PCB鑽床控制系統缺點，提出了一種基於網絡通信技術的數控系統，以克服、解決現有系統穩定性差及實時控制處理能力不強的技術缺點，為PCB鑽孔作業提供ー種性能穩定可靠、網絡化、智能型控制系統，適應PCB產業對高速高精PCB數控鑽床的技術需求。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的ー種高性能PCB鑽床控制系統，包括控制主機、獨立運動控制器、伺服驅動器、變頻器和I/o系統，所述控制主機的數據輸入輸出端通過乙太網與所述獨立運動控制器的數據輸入輸出端連接，所述獨立運動控制器的伺服控制信號輸出端與所述伺服驅動器的伺服控制信號輸入輸出端連接，所述獨立運動控制器的變頻控制信號輸出端與所述變頻器的變頻控制信號輸入輸出端連接，所述獨立運動控制器的數據輸入輸出端與所述I/o系統的數據輸入輸出端連接。本發明的PCB鑽床控制系統為PCB鑽孔作業提供ー種性能穩定可靠、網絡化、智能型控制系統，適應PCB產業對高速高精PCB數控鑽床的技術需求。
圖I為本發明的具體實施方式
提供的高性能PCB鑽床控制系統的結構示意圖；圖2為本發明的具體實施方式
提供的獨立運動控制器的硬體結構框圖；圖3為本發明的具體實施方式
提供的基於エ業乙太網的通信系統框圖；圖4為本發明的具體實施方式
提供的系統鑽孔加工流程圖。
具體實施方式
[0016]本發明為構建一種基於網絡的聞性能PCB鑽床控制系統，該系統由兩級控制中心構成，即エ業PC+獨立運動控制器，二者間通過エ業乙太網進行數據通信。下面結合說明書附圖對本具體實施方式
作具體說明，如圖I至圖4所示，相應的高性能PCB鑽床控制系統包括控制主機I、獨立運動控制器2、伺服驅動器3、變頻器4和I/O系統5，控制主機I的數據輸入輸出端與獨立運動控制器2的數據輸入輸出端連接，獨立運動控制器2的伺服控制信號輸出端與伺服驅動器3的伺服控制信號輸入輸出端連接，獨立運動控制器2的變頻控制信號輸出端與變頻器4的變頻控制信號輸入輸出端連接，獨立運動控制器2的數據輸入輸出端與I/O系統5的數據輸入輸出端連接。具體的，控制主機I可採用エ業PC，由PC機、顯示器、滑鼠及鍵盤構成，負責人機界面、鑽孔文件處理、系統調度、鑽孔加工過程管理；獨立運動控制器2包括DSP、FPGA、模擬輸入/輸出接ロ、數字輸入/輸出接ロ、光電編碼器接口和乙太網數據通信接ロ，主要負責與工具機運動相關位置及輸入輸出ロ管理；DSP作為獨立運動控制器2的核心，負責處理運動控制相關的指令和程序，並通過FPGA對光電編碼器接ロ、控制脈衝輸出接ロ、高速位置鎖存和數字輸入/輸出接ロ等的控制，實現對數控系統的高速、高精、全閉環位置控制。其中，I/ O系統5可以包括通用I/O系統和專用I/O系統。獨立運動控制器2通過標準乙太網接ロ端子RJ45與控制主機I連接，採用TCP/IP協議，由FPGA內置的雙向FIFO與DSP及控制主機I進行協調通信和數據傳輸，實現控制主機I到DSP和從DSP到主機運動控制指令和數據的高速、準確、有效傳輸。本方案易於實現資源共享、分散處理、過程控制和管理一體化。整個系統結構清晰，便於實現各子功能的模塊化，從而大大提高了該系統的可擴展性，便於維護。本具體實施方式
的有益效果在於I、系統通過控制主機將處理過的鑽孔文件數據打包在加工前下載到運動控制器，鑽孔加工控制程序在運動控制器內完成，克服以往控制程序在控制主機運行，通過PCI總線與運動控制卡在複雜エ業現場環境頻繁數據通信，造成的系統穩定性差難題。2、通過乙太網通信方式在本控制系統兩級控制中心實現數據交換，可實現對生產加工過程多機聯網遠程控制，實現加工過程的網絡化管理。克服以往PCI總線控制系統網絡化、智能化方面的缺陷。3、適應PCBエ藝要求的整體解決方案的開發設計，滿足鑽床高速、高精、實時性、高動態響應性控制需求。實時性要求高的控制程序完全在運動控制器完成，解決了以往控制主機在windows操作環境下實時控制難的問題，實現鑽孔精度與速度提高。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，這些具體實施方式
都是基於本實用新型整體構思下的不同實現方式，而且本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
權利要求1.ー種高性能PCB鑽床控制系統，包括控制主機、獨立運動控制器、伺服驅動器、變頻器和I/O系統，其特徵在於，所述控制主機通過乙太網與所述獨立運動控制器的數據輸入輸出端連接，所述獨立運動控制器的伺服控制信號輸出端與所述伺服驅動器的伺服控制信號輸入輸出端連接，所述獨立運動控制器的變頻控制信號輸出端與所述變頻器的變頻控制信號輸入輸出端連接，所述獨立運動控制器的數據輸入輸出端與所述I/O系統的數據輸入輸出端連接。
2.根據權利要求I所述的高性能PCB鑽床控制系統，其特徵在於，所述獨立運動控制器包括DSP、FPGA、模擬輸入/輸出接ロ、數字輸入/輸出接ロ、光電編碼器接口和乙太網數據通信接ロ。
3.根據權利要求I所述的高性能PCB鑽床控制系統，其特徵在於，所述I/O系統包括通用I/o系統和專用I/O系統。
專利摘要本實用新型提供了一種高性能PCB鑽床控制系統，包括控制主機、獨立運動控制器、伺服驅動器、變頻器和I/O系統，所述控制主機通過乙太網與所述獨立運動控制器的數據輸入輸出端連接，所述獨立運動控制器的伺服控制信號輸出端與所述伺服驅動器的伺服控制信號輸入輸出端連接，所述獨立運動控制器的變頻控制信號輸出端與所述變頻器的變頻控制信號輸入輸出端連接，所述獨立運動控制器的數據輸入輸出端與所述I/O系統的數據輸入輸出端連接。本實用新型為PCB鑽孔作業提供一種性能穩定可靠、網絡化、智能型的控制系統，適應PCB產業對高速高精PCB數控鑽床的技術需求。
文檔編號G05B19/414GK202600431SQ20122001901
公開日2012年12月12日 申請日期2012年1月16日 優先權日2012年1月16日
發明者劉樹成, 周學才, 肖敏 申請人:深圳市強華科技發展有限公司