[實用新型]坐標測量機控制系統

無效

• 申請號: 200820029325.2
• 申請日: 2008-06-10
• 公開（公告）號: CN201203793Y
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 李勇;王金虎
• 申請（專利權）人: 西安力德測量設備有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414;G05B19/401
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司
• 代理人: 商宇科

技術領域

本實用新型涉及一種坐標測量機控制系統。

背景技術

三坐標測量機作為一個幾何誤差測量設備，由于其強大的測量功能，有“萬 能測量機”和“測量中心”之稱，其在當今的工業生產中具有不可替代的地位。 而數控型坐標測量機由于其具有的高精度、高效率的特點，在國內坐標機市場 中所占有的份額越來越大。

然而，由于國內坐標測量機廠家起步較晚，到目前為止，還沒有廠家掌握 數控坐標測量機控制系統的核心控制部分。國內生產廠家一般通過兩種途徑獲 得控制系統，一是通過控制系統全套進口，這樣獲得的控制系統相對比較成熟 穩定，但同時也具有極高的價格，有時一套控制系統就占整個測量機成本的半 數。另一種獲得控制系統的方法是通過購買國外成熟的CNC控制卡，再自己制 作接口電路，自行選配合適的驅動器和其他外圍器件，以達到節省成本的目的。 目前，國內在接口系統的設計上基本上都是針對自家現有的測量機和控制卡， 采用分立式元器件搭建起一套復雜的接口電路，這種方法做成的電路由于分立 元器件多和制作復雜，故障率很高，且開發周期長，開發生產成本高，并不易 于功能修改和擴展。

實用新型內容

本實用新型為解決背景技術中存在的上述技術問題，而提供一種結構簡單， 制作簡單，故障率低，且開發周期短，開發生產成本低，易于功能修改和擴展 的坐標測量機控制系統。

本實用新型的技術解決方案是：本實用新型為一種坐標測量機控制系統， 其特殊之處在于：該系統包括裝有CNC控制卡的控制主機和可編程邏輯器件， 控制主機通過CNC控制卡分別與可編程邏輯器件和坐標測量機連接，可編程邏 輯器件與坐標測量機連接。

該系統還包括有隔離電路，可編程邏輯器件通過隔離電路與坐標測量機連 接。

該系統還包括有手操器接口和手操器，手操器通過手操器接口分別與可編 程邏輯器件和控制主機連接。

上述控制主機為計算機或控制平臺。

上述可編程邏輯器件采用Altera、Xilinx、Lattice廠商生產的可編程邏輯器 件。

上述可編程邏輯器件采用CPLD?EPM7128。

上述隔離電路采用TLP521系列、6N138系列、PC817系列的光隔離電路。

上述手操器接口采用DEVA020。

隨著現代數字電子技術的發展，可編程邏輯器件(PLD，泛指CPLD和FPGA) 在電路設計中的使用越來越為廣泛。PLD能完成任何數字器件的功能，上至高 性能CPU，下至簡單的74電路，都可以用PLD來實現。PLD如同一張白紙或 是一堆積木，工程師可以通過傳統的原理圖輸入法，或是硬件描述語言自由的 設計一個數字系統。通過軟件仿真，我們可以事先驗證設計的正確性。在PCB 完成以后，還可以利用PLD的在線修改能力，隨時修改設計而不必改動硬件電 路。使用PLD來開發數字電路，可以大大縮短設計時間，減少PCB面積，提高 系統的可靠性。本實用新型將可編程邏輯器件作為接口電路應用到坐標測量機 控制系統中，其具有以下優點：

1、縮短開發周期，節約成本。使用PLD設計的電路，可以事先在軟件中對 各種功能進行仿真，以找出設計中存在的問題以便即使修改，即使在電路板設 計和制作完成之后發現內部設計存在問題，也可以使用其在線編程功能對內部 邏輯進行修改，而不必修改電路板，從而縮短了開發周期，降低了成本。

2、可靠性高。由于在整個電路中采用PLD替代了大量的分立式電子器件， 就避免了由于各個元器件性能差異所導致的系統不穩定，而且，由于電子元器 件的減少，也就相應減小了由于單個器件損壞導致系統停機的幾率。

3、擴展性好。在設計中引入了高性能PLD，使得系統的可擴展性大大提高。 由于目前高性能的PLD具有大容量的編程空間，可實現復雜的組合邏輯功能， 而且其具有為數眾多的可編程I/O接口，這樣也就為我們以后在系統上增加新的 功能創造了條件，可以很容易的對電路進行擴展而不需要對當前已有的電路重 新設計和加工，只需要把擴展的功能模塊電路連接到之前留有的擴展接口上， 再對PLD內部程序進行修改即可加入新的功能。