[發明專利]基于計算機在線或離線方法控制的數控系統及運行方法

無效

• 申請號: 200610047025.2
• 申請日: 2006-06-20
• 公開（公告）號: CN101093392A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 倪海峰
• 申請（專利權）人: 大連創億科技發展有限公司
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18
• 代理公司: 大連智慧專利事務所
• 代理人: 周志艦;劉琦

技術領域

本發明涉及一種工業生產過程中數控機床的控制系統，更具體地說，涉及該系統中數控機床與控制終端的連接結構，本發明還涉及了該系統中計算機與運動控制器控制數控機床的運行方法。

背景技術

工業生產過程控制系統按控制技術分類可分為兩大類：一種是NC(數字控制)技術；另一種是CNC(計算機數字控制)技術，也稱基于計算機的嵌入式運動控制技術。工業生產過程控制常用的控制系統就是NC系統和CNC系統。

早期的數字控制(NC)技術將運動控制核心程序固化于單片機內，專用于特定的數控機床上。該控制方式實時性和穩定性好，但開放性差，系統難以進行功能升級，不能適應當今制造業市場變化與競爭，也逐漸不能滿足現代制造業向信息化、敏捷制造模式發展的需要。

計算機數字控制(CNC)技術的核心是嵌入式運動控制技術，載體就是各種基于計算機的運動控制軸卡，通過ISA或PCI總線與計算機進行數據交換。該控制方式開放性強，便于進行系統功能升級，標準的計算機界面提高了可操作性，降低了操作員的技術要求。可同時這種基于計算機的嵌入式運動控制技術繼承了計算機的各種優缺點，因而先天性地患有容易死機的毛病，這對于需要高可靠性高穩定性的工業控制是絕對不允許的。基于計算機的嵌入式CNC系統是現時主流應用的自動化數字控制方式。

綜上所訴：現在還沒有一種工業生產控制技術方法不但具有NC系統的高穩定性，而且能充分利用計算機豐富的軟硬件資源，提高系統可操作性和易升級性，同時不會因為計算機死機影響控制可靠性。

發明內容

本發明針對上述問題，提供了一種既有高穩定性又便于操作易于升級的運動控制系統以及提供了該系統的運行方法。具體地說，當計算機將控制程序通過通訊連接傳送到運動控制器之后，運動控制器可以獨立驅動控制數控機床的操作，同時運動控制器還可以將控制狀態反饋到計算機中，計算機在實時進行參數調整，從而本發明的控制系統解決了目前工業生產控制技術中無法兼顧NC系統的高穩定性及CNC系統軟硬件資源豐富、易操作、易升級的問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種基于計算機在線或離線方式控制數控系統的方法，包括如下步驟：1、將計算機通過RS232串行口、USB串行口、局域網網線或無線通訊方式連接于運動控制器；將運動控制器連接于用于驅動數控機床的驅動器及電機。2、計算機上安裝數控軟件并集成產品數據管理信息，這些信息包括原材料、機床、產品、生產任務、刀具、操作者的信息。3、在計算機上，利用數控軟件基于產品數據管理信息編制數控程序；數控程序的編制包括數控編程和宏圖形庫集成兩種方式；數控編程方式是通過國際標準的機床編程語言G代碼、M代碼、T代碼或D代碼進行程序編寫并在圖形界面中表示出零件圖形，或者通過繪制零件圖形轉化成程序代碼；宏圖形庫集成方式，是通過調用用戶自定義的宏圖形庫數控程序模板，進行相應的參數設置而形成數控程序，并表示成零件圖形。4、將數控程序傳送到運動控制器。5、計算機離線方式下，運動控制器根據數控程序向電機驅動器發送和反饋脈沖數字信號或電壓模擬信號，使驅動器及電機帶動數控機床運行加工零件。6、計算機在線方式下，計算機對運動控制器進行直接控制，包括控制流程選擇、參數設置和在線控制指令、加工現場圖形仿真、故障報警和排除以及故障日志；控制工藝流程選擇包括選擇偏置、選擇自動加工或者選擇手動加工；參數設置和在線控制指令包括計算機的數控軟件通過動態鏈接庫實現與運動控制器通訊實現控制器全局控制參數修調以及在線指令控制；加工現場圖形仿真包括運動控制器反饋加工中的各個狀態，并在所述數控軟件中圖形化體現當前位置、速度、I/O、運動程序、運動流程、運動軸或故障的信息，為進一步控制提供參考；故障報警和排除以及故障日志，包括對控制過程中出現的故障及時以圖形化或聲音的形式報警，提供相應錯誤號協助工作人員排除故障，并記錄故障日志。

上述基于計算機在線或離線方式控制數控系統的方法，其進一步特點在于，在加工過程中，運動控制器根據制定的數控程序完成伺服環和計算功能、輸入輸出功能、變量和內存管理功能或PLC功能。

上述基于計算機在線或離線方式控制數控系統的方法，其進一步改進在于，將計算機連接于企業信息網中，用于獲取企業信息網中的產品數據管理信息。