一種Windows環境下同時控制多臺數控機器的方法
2023-06-02 21:32:41 3
專利名稱：一種Windows環境下同時控制多臺數控機器的方法
技術領域：
本發明屬於數控機器控制方法領域，尤其是一種通過運行多任務協議，在 Windows環境下同時控制多臺數控機器的方法。
背景技術：
目前市場上常見的數控機器是通過上位機來進行控制的，通常是以一對一 方式進行通訊。如果要實現一對多控制方式，在硬體許可的情況下， 一般用啟 動多個程序的形式來進行控制，這種控制方案存在問題是一是界面相似，二是 不好管理，用戶很難管理不同的機器和作業，應用起來非常困難。
發明內容
本發明的目的是提供一種實施方便、生產效率高的在Windows環境下同時 控制多臺數控機器的方法。
本發明的技術方案是Windows環境下同時控制多臺數控機器的方法，其 特徵是包括下列步驟將控制計算機通過網絡交換機與數臺數控機器連接，運 行控制計算機Windows系統中的引擎程序來實現同時控制多臺數控機器，由控 制中心程序負責與Windows下各個獨立的引擎通訊；引擎程序與控制計算機採 用消息方式通信，引擎程序與數控機器之間的數據傳輸採用標準的乙太網接 口、或者RS232通訊接口，輸出接口協議，所述協議採用無連接+確認機制， 協議包專有格式由協議頭和載荷組成，協議頭包括數據頭標識、數據包類型、 載荷長度、和數據校驗欄位，載荷是真正的加工數據，協議交互部分是一個與 通信硬體接口無關的、基於不可靠信道的傳輸抽象層，該抽象層通過流量控制、 差錯控制和擁塞控制來確保每個數據包能正確傳輸到對端，下層信道支持可靠的邏輯信道和不可靠邏輯信道，可靠信道包括模擬輸出、和文件方式、和不可 靠邏輯信道包括串口和乙太網絡。所述控制中心主程序負責加工路徑的數據導入、作業管理、作業中狀態顯 示，在輸出數據時則自動啟動對應的引擎程序，引擎程序與每臺數控機器進行 通訊，並受控制中心調度，控制中心聯機時，通過作業系統，自動啟動後臺引 擎進程。控制中心導入的加工路徑數據支持HPGL、 G Code、以及二進位專有格式， 導入過程是首先將加工路徑轉換成計算機內存中G代碼格式，所述加工路徑 文件包括數據類型及相應的參數值，主要內容是控制元數據和加工元數據兩大 類，然後對數據進行過濾和優化預處理，包括過濾近似重複的數據、路徑分段、 用圓弧逼近的方法計算路徑曲率，加上界面UI配置的參數存儲到文件，該文 件進而生成一個即是對加工作業的描述文件，該描述文件就是p制中心給引擎 派工的任務描述。所述界面UI配置的參數包括入刀速度、加工速度、加速度、坐標變換。所述作業管理就是對作業中間描述文件的管理，包括修改加工參數、更新 路徑、模擬顯示、通信方式選擇以及輸出設備的選擇，參數修改後及時進行存 盤，供後臺引擎調用。所述計算機通過網絡交換機與數控機器建立連接時，控制中心程序自動通 過CreateProcess創建一個後臺引擎進程，並將指定的加工描述文件指派給該 進程，同時動態維持該進程的屬性，包括進程ID，加工狀態、加工進度、錯誤{曰息。所述弓I擎程序除了輸出加工數據以外，還轉發控制中心程序對設備的直接 控制命令，所述引擎程序還將數控機器的加工進度信息、錯誤信息轉發到作業 管理模塊，並將相關信息顯示給用戶。本發明的效果是通過採用多進程和多線程技術，在同一控制中心程序和界面上實現與任意多臺雕刻機通訊的技術。無論是RS232還是乙太網環境下都 可以進行管理。在同一區域網內可以同時控制253臺數控機器。下面結合附圖
和實施例對本發明做進一步的說明。圖l是本發明的硬體框圖2是本發明控制中心程序流程框圖3是本發明引擎程序流程框圖。
具體實施例方式
Windows環境下同時控制多臺數控機器的方法，包括下列步驟將控制計 算機通過網絡交換機與數臺數控機器連接(參見圖l)，運行控制計算機Windows 系統中的引擎程序來實現同時控制多臺數控機器，由控制中心程序負責與 Windows下各個獨立的引擎通訊；引擎程序與控制計算機採用消息方式通信， 引擎程序與數控機器之間的數據傳輸採用標準的乙太網接口、或者RS232通訊 接口，輸出接口協議，所述協議採用無連接+確認機制，協議包專有格式由協 議頭和載荷組成，協議頭包括數據頭標識、數據包類型、載荷長度、和數據校 驗欄位，載荷是真正的加工數據，協議交互部分是一個與通信硬體接口無關的、 基於不可靠信道的傳輸抽象層，該抽象層通過流量控制、差錯控制和擁塞控制 來確保每個數據包能正確傳輸到對端，下層信道支持可靠的邏輯信道和不可靠 邏輯信道，可靠信道包括模擬輸出、和文件方式、和不可靠邏輯信道包括串口、 和乙太網。
(參見圖3)。
所述控制中心主程序負責加工路徑的數據導入、作業管理、作業中狀態顯 示，在輸出數據時則自動啟動對應的引擎程序，引擎程序與每臺數控機器進行 通訊，並受控制中心調度，控制中心聯機時，通過作業系統，自動啟動後臺引 擎進程(參見圖2)。
控制中心導入的加工路徑數據支持HPGL、 G Code、以及二進位專有格式， 導入過程是首先將加工路徑轉換成計算機內存中G代碼格式，所述加工路徑 文件包括數據類型及相應的參數值，主要內容是控制元數據和加工元數據兩大 類，然後對數據進行過濾和優化預處理，包括過濾近似重複的數據、路徑分段、 用圓弧逼近的方法計算路徑曲率，加上界面UI配置的參數存儲到文件，該文 件進而生成一個即是對加工作業的描述文件，該描述文件就是控制中心給引擎 派工的任務描述。
所述界面UI配置的參數包括入刀速度、加工速度、加速度、坐標變換。所述作業管理就是對作業中間描述文件的管理，包括修改加工參數、更新 路徑、模擬顯示、通信方式選擇以及輸出設備的選擇，參數修改後及時進行存 盤，供後臺引擎調用。所述計算機通過網絡交換機與數控機器建立連接時，控制中心程序自動通過CreateProcess創建一個後臺引擎進程，並將指定的加工描述文件指派給該 進程，同時動態維持該進程的屬性，包括進程ID，加工狀態、加工進度、錯誤f曰息。所述引擎程序除了輸出加工數據以外，還轉發控制中心程序對設備的直接 控制命令，所述引擎程序還將數控機器的加工進度信息、錯誤信息轉發到作業 管理模塊，並將相關信息顯示給用戶。
權利要求
1、Windows環境下同時控制多臺數控機器的方法，其特徵是包括下列步驟將控制計算機通過網絡交換機與數臺數控機器連接，運行控制計算機Windows系統中的引擎程序來實現同時控制多臺數控機器，由控制中心程序負責與Windows下各個獨立的引擎通訊；引擎程序與控制計算機採用消息方式通信，引擎程序與數控機器之間的數據傳輸採用標準的乙太網接口、或者RS232通訊接口，輸出接口協議，所述協議採用無連接+確認機制，協議包專有格式由協議頭和載荷組成，協議頭包括數據頭標識、數據包類型、載荷長度、和數據校驗欄位，載荷是真正的加工數據，協議交互部分是一個與通信硬體接口無關的、基於不可靠信道的傳輸抽象層，該抽象層通過流量控制、差錯控制和擁塞控制來確保每個數據包能正確傳輸到對端，下層信道支持可靠的邏輯信道和不可靠邏輯信道，可靠信道包括模擬輸出、和文件方式、和不可靠邏輯信道包括串口和乙太網。
2、 根據權利要求1所述的Windows環境下同時控制多臺數控機器的方法， 其特徵是所述控制中心主程序負責加工路徑的數據導入、作業管理、作業中狀 態顯示，在輸出數據時則自動啟動對應的引擎程序，引擎程序與每臺數控機器 進行通訊，並受控制中心調度，控制中心聯機時，通過作業系統，自動啟動後 臺引擎進程。
3、 根據權利要求1或2所述的Windows環境下同時控制多臺數控機器的 方法，其特徵是控制中心導入的加工路徑數據支持HPGL、 GCode、以及二進 制專有格式，導入過程是首先將加工路徑轉換成計算機內存中G代碼格式， 所述加工路徑文件包括數據類型及相應的參數值，主要內容是控制元數據和加 工元數據兩大類，然後對數據進行過濾和優化預處理，包括過濾近似重複的數 據、路徑分段、用圓弧逼近的方法計算路徑曲率，加上界面UI配置的參數存 儲到文件，該文件進而生成一個即是對加工作業的描述文件，該描述文件就是 控制中心給引擎派工的任務描述。
4、 根據權利要求3所述的Windows環境下同時控制多臺數控機器的方法， 其特徵是所述界面UI配置的參數包括入刀速度、加工速度、加速度、坐標變 換。
5、 根據權利要求2所述的Windows環境下同時控制多臺數控機器的方法， 其特徵是所述作業管理就是對作業中間描述文件的管理，包括修改加工參數、 更新路徑、模擬顯示、通信方式選擇以及輸出設備的選擇，參數修改後及時進 行存檔，供後臺引擎調用。
6、 根據權利要求1所述的Windows環境下同時控制多臺數控機器的方法， 其特徵是所述計算機通過網絡交換機與數控機器建立連接時，控制中心程序自 動通過CreateProcess創建一個後臺引擎進程，並將指定的加工描述文件指派給 該進程，同時動態維持該進程的屬性，包括進程ID，加工狀態、加工進度、 錯誤信息。
7、 根據權利要求1所述的Windows環境下同時控制多臺數控機器的方法， 其特徵是所述引擎程序除了輸出加工數據以外，還轉發控制中心程序對設備的 直接控制命令，所述引擎程序還將數控機器的加工進度信息、錯誤信息轉發到 作業管理模塊，並將相關信息顯示給用戶。
全文摘要
一種實施方便、生產效率高的在Windows環境下同時控制多臺數控機器的方法。技術方案是包括下列步驟將控制計算機通過網絡交換機與數臺數控機器連接，運行控制計算機Windows系統中的引擎程序來實現同時控制多臺數控機器，由控制中心程序負責與Windows下各個獨立的引擎通訊；引擎程序與數控機器之間的數據傳輸採用標準的乙太網接口、或者RS232通訊接口，輸出接口協議，協議採用無連接+確認機制，協議包專有格式由協議頭和載荷組成，協議頭包括數據頭標識、數據包類型、載荷長度、和數據校驗欄位，載荷是真正的加工數據，協議交互部分是一個與通信硬體接口無關的、基於不可靠信道的傳輸抽象層。
文檔編號G05B19/4155GK101236417SQ20081010114
公開日2008年8月6日 申請日期2008年2月28日 優先權日2008年2月28日
發明者何家勝, 徐建平, 高樹公 申請人:北京銘龍天同科技有限公司