工具機鍵盤在全數字環形總線數控系統中的設置方式的製作方法

2023-07-31 13:33:21

專利名稱：工具機鍵盤在全數字環形總線數控系統中的設置方式的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種全數字環形總線數控系統，更具體地說，涉及該系統中機 床鍵盤的設置方式。
背景技術：
申請人在2007年1月15日提交的中國專利申請200710010062.0公開了"一 種總線式數控系統及其控制方法"。其中，如圖1所示，裝有數控軟體的上位機 1 (通常為PC機)、全數字伺服驅動器3、伺服電機4以及可編程序控制器PLC 是本發明系統中的必備設備。其中，上位機1集成總線控制器2構成主設備。 伺服驅動器3向伺服電機4發送驅動信號，同時伺服電機4通過線路將編碼器 反饋的信號送回伺服驅動器3。其中，主設備通過傳輸線依次串接包括伺服驅動 器3、 PLC的從設備並連接回主設備從而構成一個環路。在正常工作狀態下，上 位機1發出信息僅單向依次傳送到各個從設備，各個從設備響應信息並且將反 饋信息依次通過下級的從設備送回到上位機1。
申請人在2007年1月15日提交的中國專利申請200710010050.8公開了一 種"專用於全數字總線式數控系統的總線控制器"，主要用於上述200710010062.0 的環形總線式數控系統中。該總線控制器，如圖2所示，包括電源管理模塊66、 PC總線控制4莫塊62、總線協議解析模塊63、連接物理層接口 68的物理層控制 模塊64、數據緩存區61以及工具機數據存儲區67。其中，來自上位機的數據通
過PC總線控制模塊62送到所述數據緩存區61;總線協議解析模塊63訪問數 據緩存區61，獲得數據並將其轉化為符合總線協議的數據，再通過物理層控制 模塊64依靠物理層接口 68將數據發往待控制設備。而來自待控制設備的反饋 信息，依次通過物理層接口 68、物理層控制模塊64、總線協議解析模塊63送 到數據緩存區61;上位機通過PC總線控制模塊62訪問數據緩存區61獲得數 據。圖2中，工具機數據存儲區67用於存儲工具機當前最新的配置數據，通過PC 總線控制模塊62與上位機交互數據。
上述兩專利申請通過引用結合於本文，有益於本申請的進一步理解。 工具機鍵盤或稱數控鍵盤、工具機軟鍵盤、工業控制鍵盤。在現有的數控系統 中，已是一個必備設備。如何有效地設置工具機鍵盤，以達到硬體、軟體兩方面 的最優配置，是各種數控系統需要解決的問題。而在200710010062.0公開的"總 線式數控系統"也同樣需要解決這個問題。
發明內容
針對上述問題，本發明為圖1所示全數字環形總線式數控系統提供了一種 工具機鍵盤的最優設置方式，旨在提高這類環形總線式數控系統的實用性，降低 成本，更有效地進行實時控制。
為了實現上述目的，本發明提供了一種工具機鍵盤在全數字環形總線數控系 統中的設置方式。在這種全數字環形總線數控系統中，主設備包括裝有數控軟 件的上位機和總線控制器，從設備包括數字總線式伺服驅動器和數字總線式
PLC。上位機通過總線控制器上專門設置的乙太網物理層接口 68c利用傳輸介質 直接連接工具機鍵盤，並以物理層鏈路在上位機與工具機鍵盤之間交互數據。
優選方式下，傳輸介質選用超五類雙絞線或光纖。而上述工具機鍵盤包括機
床鍵盤總線控制器和用於直接控制工具機的數字總線式PLC控制部分；工具機鍵盤 總線控制器包括物理層控制模塊和總線協議解析模塊。信息的通訊過程為，來 自上位機的信息通過物理層控制模塊送到總線協議解析模塊，在總線協議解析 模塊解析信息後，傳送到PLC控制部分，通過PLC 1/0接口控制工具機動作；相 應的，由PLCI/0接口輸入的信息，經總線協議解析模塊解析後，通過物理層控 制模塊發往上位機。
在本發明涉及的全數字環形總線數控系統中，主設M次串接1-24個從設 備並連接回主設備從而構成一個閉合環路，主設備和從設備之間通過以物理層 和傳輸介質連接的鏈路傳輸數據。工作時，主設備向與之直接連接的第一級從 設備發出與所有從設備相關的主信息。主信息包括命令信息、數據信息以及觸 發某一級從設備執行命令的信息；而且主信息將根據串接從設備的順序依次單 向傳送到各個從設備。當某一級從設備接收、響應所述主信息中與之相關的信 息並給出反饋信息；反饋信息根據串接從設備的順序依次單向通過各個下級的 從設備轉發回主設備。
通過上述技術方案，本發明提供的在圖1所示全數字環形總線數控系統中 設置工具機鍵盤的方式，可以達到最優的資源配置，無論在硬體還是軟體資源大 大節省成本。同時由於工具機鍵盤的響應級別最高，在實時性和可靠性方面都得 到有效保證。


圖1是本發明涉及的一種全數字環形總線數控系統的結構示意圖； 圖2是圖1中總線控制器的結構示意圖3是本發明一種實施方式的工具機鍵盤其內部功能模塊示意圖4本發明另一種實施方式工具機鍵盤內部的功能模塊示意圖。
具體實施方式

圖1中公開了一種全數字環形總線數控系統，包括主設備和從設備。其中， 主設備包括裝有數控軟體的上位機1和總線控制器2,從設備包括數字總線式伺 服驅動器3和數字總線式PLC。主設備農次串接1-24個從設備並連接回主設備 從而構成一個閉合環路，主設備和從設備之間通過以物理層和傳輸介質連接的 鏈路傳輸數據。工作時，主設備向與之直接連接的第一級從設備發出與所有從 設備相關的主信息。這個主信息包括命令信息、數據信息以及觸發某一級從設 備執行命令的信息；而且主信息將根據串接從設備的順序依次單向傳送到各個 從設備。當某一級從設備接收、響應主信息中與之相關的信息並給出反饋信息設備。
為了設置工具機鍵盤，如圖2所示，總線控制器的物理層接口 68c才直接連 接工具機鍵盤的物理層接口 ，實現工具機鍵盤PLC的IO控制。從而上位機1通過總 線控制器的乙太網物理層接口利用傳輸介質直接連接工具機鍵盤，並以物理層鏈 路在上位機1與工具機鍵盤之間交互數據。優選方式下，傳輸介質選用超五類雙 絞線或光纖。圖中，總線控制器的接口68a，正常工作時，用於上位機向從設備 發送數據信息、命令信息以及執行命令的信息；接口 68b用於從設備反饋信息 送回上^立才幾，從而構成環路。
如圖3所示，工具機鍵盤作為一個標準PLC設備進行控制。這個PLC和數控 系統軟體的軟PLC管理程序之間遵循數控系統支持的總線協議，通過總線控制 器實現實時通信。由於工具機鍵盤對響應速度要求比較高，因此本發明預留一個
單獨的總線接口設置工具機鍵盤，並為該接口設計最高的響應和處理的優先級， 保證工具機鍵盤和上位機之間的數據交互的實時性。
如圖4所示，為了擴展PLCI/0接口的數量，可以串接2-3個24輸入16輸 出的PLC I/O控制模塊。當上位機向工具機鍵盤發送信息時，來自上位機的信息通 過物理層控制模塊送到總線協議解析模塊，在總線協議解析模塊解析信息後， 傳送到PLC控制部分，通過PLC I/O接口控制工具機。而通過PLC I/O接口輸入 的信息，同樣需要經總線協議解析模塊解析，再利用物理層控制模塊發往上位 機。這一控制過程與現有技術的工具機鍵盤工作原理類似，本發明目的旨在保護 在圖1所示總線式數控系統中採用本發明的方案設置工具機鍵盤的方式。
而本發明所述的工具機鍵盤與上位機所使用的鍵盤是有區別的，上位機的鍵 盤通常只有簡單的輸入數字、字母的功能。而本發明所涉及的鍵盤，其上的各 個功能鍵分別對應執行某種固定操作，直接控制工具機的動作及加工過程，如， 急停、模式選擇、軸向選擇、切削進給速度調整、主軸轉速調整、主軸的起停、 程序調試功能及其它M、 S、 T功能等。鍵盤上還可以以其它輸入方式如旋鈕方 式實現某一工具機控制功能，通常還具有指示狀態等方式的輸出。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局 限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術範圍內，根據本 發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護 範圍之內。
權利要求1、一種工具機鍵盤在全數字環形總線數控系統中的設置方式，全數字環形總線數控系統的主設備包括裝有數控軟體的上位機(1)和總線控制器(2)，從設備包括數字總線式伺服驅動器(3)和數字總線式PLC，其特徵在於，所述上位機(1)通過所述總線控制器的乙太網物理層接口利用傳輸介質直接連接工具機鍵盤，並以物理層鏈路在上位機(1)與工具機鍵盤之間交互數據。
2、 根據權利要求1所述工具機鍵盤在全數字環形總線數控系統中的設置方式， 其特徵在於，所述傳輸介質選用超五類雙絞線或光纖。
3、 根據權利要求2所述工具機鍵盤在全數字環形總線數控系統中的設置方式， 其特徵在於，所述工具機鍵盤包括工具機鍵盤總線控制器和用於直接控制工具機的 PLC控制部分；所述工具機鍵盤總線控制器包括物理層控制模塊和總線協議解析模塊；其中，來自上位機的信息通過物理層控制模塊送到總線協議解析模塊，在所述總線協議解析模塊解析信息後，傳送到PLC控制部分，通過PLC 1/0接口控制機 床；由PLCI/0接口輸入的信息，經所述總線協議解析模塊解析後，通過物理層 控制模塊發往上位機。
4、 根據權利要求l-3任一所述工具機鍵盤在全數字環形總線數控系統中的設 置方式，其特徵在於，在所述全數字環形總線數控系統中，所述主設備依次串 接1-24個從設備並連接回主設備從而構成一個閉合環路，所述主設備和從設備 之間通過以物理層和傳輸介質連接的鏈路傳輸數據；其中，所述主設備向與之直接連接的第一級從設備發出與所有從設備相關的主信息；所述主信息包括命令信息、數據信息以及觸發某一級從設備執行命 令的信息；而且所述主信息將根據串接從設備的順序依次單向傳送到各個從設 備；某 一級從設備接收、響應所述主信息中與之相關的信息並給出反饋信息； 所述反饋信泉報接尜扯從說基^瓶庠仿汝並A;港^夂水卞玆 設備。
專利摘要本實用新型一種公開了一種工具機鍵盤在全數字環形總線數控系統中的設置方式，全數字環形總線數控系統的主設備包括裝有數控軟體的上位機(1)和總線控制器(2)，從設備包括數字總線式伺服驅動器(3)和PLC；其中，上位機(1)通過所述總線控制器的乙太網物理層接口利用傳輸介質直接連接工具機鍵盤，並以物理層鏈路在上位機(1)與工具機鍵盤之間交互數據。本實用新型提供的在全數字環形總線數控系統中設置工具機鍵盤的方式，可以達到最優的資源配置，無論在硬體還是軟體方面可以大大降低成本。同時由於工具機鍵盤的響應級別最高，直接與上位機通訊，在實時性和可靠性方面都得到了有效保證。
文檔編號G05B19/409GK201000570SQ200720010270
公開日2008年1月2日 申請日期2007年1月24日 優先權日2007年1月24日
發明者于德海, 劉士宏, 超 吳, 孫福政, 張贊秋, 曲永強, 俊 李, 江世琳, 阮叄芽, 顧曉亮 申請人:大連光洋科技工程有限公司