专利名称:新型控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型控制器，它涉及激光数控加工领域。交换机、监控摄像头、制冷机、送丝机、加工平台控制器块、激光器控制器和主板控制器均连接集成在底板上，交换机通过RS232接口与工业触摸屏连接，交换机通过USB接口与PC机相连，交换机还通过RJ45接口与以太网连接，监控摄像头、制冷机、送丝机、加工平台控制器块、激光器控制器一侧分别设置有系统状态监控信号端口、制冷机控制信号端口、送丝机控制信号端口、加工平台控制信号端口和激光器控制信号端口。本实用新型是将运动控制、激光器控制器及监控摄像头集成一体，从而提高了控制器的集成度。
【专利说明】新型控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是激光数控加工领域，具体涉及新型控制器。
【背景技术】
[0002]在激光数控加工系统中，运动控制器的设计占据极其重要的位置。目前，国内的运动控制器生产厂商提供的产品大致可以分为三类:
[0003](I)以单片机或微处理器作为核心的运动控制器，这类运动控制器速度较慢，精度不高，成本相对较低。在一些只需要低速点位运动控制和对轨迹要求不高的轮廓运动控制场合应用。
[0004](2)以专用芯片(ASIC)作为核心处理器的运动控制器，这类运动控制器结构比较简单，但这类运动控制器大多数只能输出脉冲信号，工作于开环控制方式。这类控制器对单轴的点位控制场合是基本满足要求的，但对于要求多轴协调运动和高速轨迹插补控制的设备，这类运动控制器不能满足要求。
[0005](3)基于PC总线的以DSP和FPGA作为核心处理器的开放式运动控制器。这类开放式运动控制器以DSP芯片作为运动控制器的核心处理器，以PC机作为信息处理平台，运动控制器以插卡形式嵌入PC机，即“PC+运动控制器”的模式。这样将PC机的信息处理能力和开放式的特点与运动控制器的运动轨迹控制能力有机地结合在一起，具有信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹控制准确、通用性好的特点。这类运动控制器充分利用了 DSP的高速数据处理功能和FPGA的超强逻辑处理能力，便于设计出功能完善、性能优越的运动控制器。这类运动控制器通常都能提供板上的多轴协调运动控制与复杂的运动轨迹规划、实时的插补运算、误差补偿、伺服滤波算法，能够实现闭环控制。由于采用FPGA技术来进行硬件设计，方便运动控制器供应商根据客户的特殊工艺要求和技术要求进行个性化的定制，形成独特的运动控制器。
[0006]现在的激光数控加工系统中的运动控制器，大多数采用第三种模式一PC+运动控制器。这类激光加工系统由PC机通过I SA总线或者PCI局部总线来实现对电机的控制，从而导致了激光加工系统过多依赖于PC机，使激光加工系统在脱离PC机后无法正常工作。此外，这类激光加工控制器的运动控制模块和激光监控摄像头独立分开，集成度不高。
实用新型内容
[0007]针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种新型控制器，提高了控制器的集成度；且该集成控制器可以使得激光加工系统在脱离PC机后能够正常运行，并且各个功能模块可以在运行期间通过总线交换各自的状态信息。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:新型控制器，包括交换机、监控摄像头、制冷机、送丝机、加工平台控制器块、底板、激光器控制器、主板控制器、RJ45接口、RS232接口、USB接口、系统状态监控信号端口、制冷机控制信号端口、送丝机控制信号端口、加工平台控制信号端口和激光器控制信号端口，交换机、监控摄像头、制冷机、送丝机、加工平台控制器块、激光器控制器和主板控制器均连接集成在底板上，交换机通过RS232接口与工业触摸屏连接，交换机通过USB接口与PC机相连，交换机还通过RJ45接口与以太网连接，监控摄像头、制冷机、送丝机、加工平台控制器块、激光器控制器一侧分别设置有系统状态监控信号端口、制冷机控制信号端口、送丝机控制信号端口、加工平台控制信号端口和激光器控制信号端口。
[0009]根据上述的新型控制器，其中，所述的底板上设置有CAN总线。
[0010]本实用新型各个功能模块通过底板相互连接在一起，工作模式有自动加工模式和手动操作模式。当系统工作在手动操作模式时，交换机将来自工业触摸屏或PC机的操作指令通过CAN总线传输给相应的功能t旲块，以完成相应运动轴的微调控制及相应功能t旲块的参数设定；当系统工作在自动加工模式时，首先由交换机将来自PC机的加工信息通过CAN总线传输给相应的功能模块，加工信息传输完成后，此时系统可以脱离PC机而独立运行，最终由主板控制器来同步启动各个功能模块的自动加工模式。此外，在系统工作期间，各个功能模块之间通过总线进行信息交换，如果其中一个或多功能模块出现故障时，则故障模块通过I2C总线广播故障信息使系统停止工作，从而对系统及操作人员起到保护作用。
【附图说明】
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型；
[0012]图1为本实用新型的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型的系统框图。
【具体实施方式】
[0014]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0015]参照图1-2，本【具体实施方式】采用以下技术方案:新型控制器，包括交换机1、监控摄像头2、制冷机3、送丝机4、加工平台控制器块5、底板6、激光器控制器7、主板控制器8、RJ45接口 9、RS232接口 10、USB接口 11、系统状态监控信号端口 12、制冷机控制信号端口13、送丝机控制信号端口 14、加工平台控制信号端口 15和激光器控制信号端口 16，交换机
1、监控摄像头2、制冷机3、送丝机4、加工平台控制器块5、激光器控制器7和主板控制器8均连接集成在底板6上，交换机I通过RS232接口 10与工业触摸屏连接，交换机I通过USB接口 11与PC机相连，交换机I还通过RJ45接口 9与以太网连接，监控摄像头2、制冷机3、送丝机4、加工平台控制器块5、激光器控制器7—侧分别设置有系统状态监控信号端口 12、制冷机控制信号端口 13、送丝机控制信号端口 14、加工平台控制信号端口 15和激光器控制信号端口 16。
[0016]值得注意的是，所述的底板6上设置有CAN总线。
[0017]本【具体实施方式】各个功能模块通过底板6连接集成一体，通过USB接口 11与PC进行信息交互，通过RS232接口 10与工业触摸屏连接形成独立于PC机的人机交互界面，通过RJ45接口 9连接到以太网中。当集成控制器工作在手动模式时，交换机I通过接口 10接收来自工业触摸屏的指令，或者通过接口 11接收来自PC机的指令，然后将指令通过底板6的CAN总线分配到各个功能模块。当功能模块接收到指令后，通过相应的控制信号端口输出到相应的被控对象。当集成控制器工作在自动加工模式时，交换机I通过接口 11接收来自PC机的加工信息，并将相应的加工信息传输到相应的功能模块，当加工信息传输完成后，激光加工系统可以脱离PC机进行独立运行。在加工期间，主板控制器8完成两轴插补算法，并且通过底板的同步信号线来同步启动及协调各功能模块运行。
[0018]本【具体实施方式】将运动控制、激光器控制器及监控摄像头集成一体，从而提高了控制器的集成度；此外，该集成控制器可以使得激光加工系统在脱离PC机后能够正常运行，并且各个功能模块可以在运行期间通过总线交换各自的状态信息。
[0019]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.新型控制器，其特征在于，包括交换机(I)、监控摄像头(2)、制冷机(3)、送丝机(4)、加工平台控制器块(5)、底板(6)、激光器控制器(7)、主板控制器(8)、RJ45接口(9)、RS232接口(10)、USB接口(11)、系统状态监控信号端口(12)、制冷机控制信号端口(13)、送丝机控制信号端口(14)、加工平台控制信号端口(15)和激光器控制信号端口(16)，交换机(1)、监控摄像头⑵、制冷机⑶、送丝机⑷、加工平台控制器块(5)、激光器控制器(7)和主板控制器(8)均连接集成在底板(6)上，交换机(I)通过RS232接口(10)与工业触摸屏连接，交换机(I)通过通过USB接口(11)与PC机相连，交换机(I)还通过RJ45接口(9)与以太网连接，监控摄像头⑵、制冷机⑶、送丝机⑷、加工平台控制器块(5)、激光器控制器(7)一侧分别设置有系统状态监控信号端口(12)、制冷机控制信号端口(13)、送丝机控制信号端口(14)、加工平台控制信号端口(15)和激光器控制信号端口(16)。2.根据权利要求1所述的新型控制器，其特征在于，所述的底板(6)上设置有CAN总线。
【文档编号】G05B19-042GK204287838SQ201420726917
【发明者】沈辉 [申请人]天津宇兰科技有限公司