[發明專利]嵌入式小型四軸開放式數控系統

有效

• 申請號: 201210472051.5
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN102914998B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 莊源昌;鄭湃;張飛;朱興華
• 申請（專利權）人: 常州數控技術研究所
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙)32231
• 代理人: 黃杭飛

1.嵌入式小型四軸開放式數控系統，其特征在于：包括PC管理層，嵌入式智能終端交互層和硬件執行層；所述PC管理層包括計算機，所述嵌入式智能終端層包括至少一個嵌入式智能終端，所述硬件執行層包括運動控制模塊(7)，IO控制模塊(8)和模擬量控制模塊(9)；上述的PC管理層和嵌入式智能終端交互層采用以太網(3)連接，嵌入式智能終端交互層和硬件執行層采用CAN總線(6)連接；所述PC管理層內的計算機安裝服務軟件，所述嵌入式智能終端層的嵌入式智能終端安裝人機界面軟件，所述硬件執行層內安裝有用于實現各控制模塊功能的執行軟件；上述的服務軟件包括車間管理軟件系統(10)和遠程訪問軟件系統(11)，上述的人機界面軟件包括智能終端軟件系統(12)，上述的執行軟件包括運動模塊軟件系統(13)，IO控制模塊軟件系統(14)和模擬量模塊軟件系統(15)；所述智能終端軟件系統(12)包括人員管理軟件，計劃管理軟件，數據庫管理軟件，仿真加工軟件，數控編程軟件和系統控制軟件；所述遠程訪問軟件系統(11)包括系統升級軟件，遠程操作軟件和遠程監測軟件；所述智能終端軟件系統(12)包括人機交互軟件，現場示教軟件，設備調試軟件，參數設置軟件和總線通訊軟件；所述運動模塊軟件系統(13)包括總線通訊軟件，協議解析軟件，命令執行軟件，伺服控制軟件和硬件插補軟件；所述IO控制模塊軟件系統(14)包括總線通訊軟件，輸入監測軟件和輸出控制軟件；所述模擬量模塊軟件系統(15)包括總線通訊軟件，溫度檢測軟件，電流檢測軟件，電壓監測軟件和DA輸出軟件；所述運動控制模塊(7)控制連接XYZU四軸伺服機構；所述IO控制模塊(8)控制連接限位開關和電磁閥；所述模擬量模塊(9)控制連接溫度、電流和電壓檢測裝置；所述的嵌入式智能終端包括ARM11核心模塊，該模塊采用ARM11架構的處理器S3C6410(22)，主頻667MHz；ARM11核心模塊包含有FLASH(23)，SRAM1(24)和SRAM2(25)；串口0(19)和串口1(20)和S3C6410(22)的串口控制器相連；USB1(18)和USB2(21)和S3C6410(22)的USB控制器相連；對用戶輸入事件響應的按鍵(26)和觸摸輸入單元(27)與ARM11核心模塊普通引腳相連；完成狀態顯示任務的LCD(28)采用7寸屏，分辨率800x480，與S3C6410(22)的顯示控制器相連；實現SD卡數據存儲功能的SD卡(29)與S3C6410(22)的SD總線控制器相連，實現與上位PC的網絡通訊功能的網絡RJ45(17)與ARM11核心模塊的網絡控制器相連；實現與下位的CAN總線通訊任務的CAN接口(30)與ARM11核心模塊的CAN總線控制器相連；上述嵌入式智能終端采用嵌入式操作系統LINUX和觸摸屏；所述硬件執行層包括ARM7模塊，該模塊內部設置ARM7處理器和運動控制芯片(37)；ARM7模塊上連接有電源模塊(34)，所述電源模塊(34)采用用于實現電氣地與數字地隔離的DC5V-5V隔離電源芯片；ARM7模塊上還連接有實現ARM7處理器的復位，電壓檢測和掉電數據保存功能的外圍硬件(35)；硬件執行層串口0(31)與ARM7處理器上的串口控制器相連；硬件執行層CAN接口(32)和ARM7處理器上的CAN控制器(33)相連；實現邏輯控制功能的IO控制單元(36)與ARM7處理器的普通輸入輸出引腳相連；運動控制芯片(37)通過ARM7處理器上地址和16位數據總線與處理器交互數據；4軸XYZU差分輸出模塊(38)和4軸XYZU編碼器模塊(39)與運動控制芯片(37)相連；所述的運動控制模塊(7)，IO控制模塊(8)和模擬量模塊(9)均設置有實現CAN總線通訊功能的CAN總線結構和控制機構；所述PC管理層安裝于車間的中央控制室或調度房，在計算機上安裝車間管理軟件；所述嵌入式智能終端安裝于具體的需要進行單機人機交互的機械設備的控制桌面上；所述運動控制模塊(7)，IO控制模塊(8)和模擬量模塊(9)安裝于機械設備的控制電柜中；所述機械設備包括全自動點膠機、電腦花樣縫紉機或直角坐標機器人。