一种工业机床自动化远程智能控制系统的制作方法

本发明涉及机床自动控制技术领域，具体涉及一种工业机床自动化远程智能控制系统。

背景技术：

机床是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床。一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。自动化是专门从事智能自动控制、数字化、网络化控制器及传感器的研发、生产、销售的高科技公司，其众多的功能模块、完善的嵌入式解决方案可以最大程度地满足众多用户的个性化需求。公司的产品拥有多种系列的产品来满足客户的需求。自动化设备由振动盘搭配组成。在现有技术中，备用的可编程逻辑控制器与网络的每一个主要可编程逻辑控制器相关联，以便于能够在该主要可编程逻辑控制器被自愿地或非自愿地停止服务的事件中替代其。停止服务可能因为各种各样的原因而发生，诸如例如，故障、断电、维护、软件和/或硬件的更换或更新。一旦在服务中，备用的可编程逻辑控制器控制与其替代的主要的可编程逻辑控制器相关联的输入/输出模块的组。在专利号为CN201480049624的专利文件中，公开了一种通过通信网络实现的自动化系统，并且包括：第一和第二可编程逻辑控制器(A和B)，分别执行第一和第二自动化应用(app_A和app_B)，以分别控制相关的输入/输出模块的第一和第二组(E/SA和E/SB)；第三可编程逻辑控制器，包括贮存部件，贮存第一和第二自动化应用(app_A和app_B)，并且被布置为执行第一自动化应用以用于替代第一可编程逻辑控制器(A)或者执行第二自动化应用以用于替代第二可编程逻辑控制器(B)。

上述专利文件简化了现有技术架构，较为便宜且易于实现，并且使得其能够使系统保持相同的操作配置并且处于相同水平的性能。但是对于如何提供一种系统结构简洁，智能化程度高，操作便捷，实现远程智能化控制的工业机床自动化远程智能控制系统缺少技术性解决方案。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种工业机床自动化远程智能控制系统，用于解决如何提供一种系统结构简洁，智能化程度高，操作便捷，实现远程智能化控制的工业机床自动化远程智能控制系统。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种工业机床自动化远程智能控制系统，其特征在于：包括控制系统、接口单元、执行系统、通讯系统、程序管理系统和CAN总线，所述控制系统可实现直流电源、电解液系统、位控单元、触摸屏、对刀控制单元的中央控制，所述接口单元包括控制面板、驱动电路、输入信号的转换电路，所述通讯系统可双向传输，用于连接所述控制系统与远程管理端，所述程序管理系统包括程序号、程序注释、零件图号、所加工的零件号、加工工序号、加工范围、机床、用户信息的管理，所述程序管理系统可对程序根据图号、零件名称、工序、机床等进行多种条件的复合查寻，同时对加工程序编辑历程、所用刀具清单、工艺卡片等进行管理，所述CAN总线用作对机床的数据监测传输的载体，所述CAN总线整个系统可以分为上、下两层，上层是控制计算机和CAN适配卡，下层由若干个控制单元组成。

优选的，所述程序管理系统包括以下状态：

①编辑，程序分处各编程软件指定的文件夹中，由程序员加载至程序库时关联信息包括：程序号，程序名，程序文本，零件号，零件名称，工艺文件名称，工序号，工步号，编写者，编写日期，刀具表，零件图片；

②试切，处在试切验证阶段的程序；

③锁定，试切无误从机床回传到计算机中的程序；

④定型，审核定型归档的程序。

优选的，所述程序管理系统流程为：编程人员编好的程序在完成修改、仿真校验等工作后加载人相应数据库试切验证区，同时填表完成NC程序关联信息的输入，此时程序处于编辑状态，经编程主管审核同意后，将程序改成调试状态，此后可发送到机床试切，也可以从机床的控制面板上远程调用程序；试切验证和调试无错误的程序经程序主管的同意后发回到数据库的锁定区，此时程序状态为锁定；经过技术主管审核无误后，正式进入数据库定型归档，程序变成只读属性，以后不能再修改了。

优选的，所述工业机床自动化远程智能控制系统还包括电源控制单元，所述电源控制单元实现手动调压、欠压保护、过流保护、电压电流的实时监控功能。

优选的，所述控制系统也可以采集外部的机床速度信号，输出电机控制信号，且附加功能模块的安装可有效提高系统的响应和控制能力。

优选的，所述通讯系统将每台数控机床定义为客户端设备，利用数控系统自身的通讯端口、通讯功能，操作工可在数控机床端进行数据的双向传输以及访问管理服务器端数据的全部操作，服务器端对数控端的操作请求自动进行相关处理而无需人为干预，保证所有入网数控设备可在同一时刻进行并发式的通讯传输，所述通讯系统利用以太网传输数据。

优选的，所述CAN总线上层的控制计算机是一台高性能的PC,其主要功能为向用户提供人机交互界面、存储现场数据、控制加工过程，控制计算机可以远程监视和控制每个现场控制单元，并且将数据实时地上报给用户，CAN适配卡一端与总线相连，另一端与控制计算机相连，它将控制计算机的操作信号和控制参数传送给指定的现场控制单元，同时，将控制单元的数据传输给控制计算机做进一步的处理。

优选的，所述CAN总线下层的现场控制单元是由带有CAN接口的嵌入式模块组成，按功能主要分为：数据采集模块、控制模块，传输模块、输入/输出模块，其主要功能如下：数据传输：现场控制单元负责向控制计算机实时传送进给速度、切削深度等加工过程的参数，以及向下级设备传送控制计算机的加工指令，监控管理：完成对机床的基本数据处理、故障诊断和报警、参数设置、时钟校对等监控和管理工作。

(三)有益效果

本发明的控制系统可实现直流电源、电解液系统、位控单元、触摸屏、对刀控制单元的中央控制，程序管理系统包括程序号、程序注释、零件图号、所加工的零件号、加工工序号、加工范围、机床、用户信息的管理，电源控制单元实现手动调压、欠压保护、过流保护、电压电流的实时监控功能，控制系统也可以采集外部的机床速度信号，输出电机控制信号，且附加功能模块的安装可有效提高系统的响应和控制能力，本发明系统结构简洁，智能化程度高，操作便捷，实现远程智能化，具有很强的创造性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的控制原理图；

图2是本发明的通讯系统的原理连接图；

图3是本发明CAN总线的原理示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示的一种工业机床自动化远程智能控制系统，其特征在于：包括控制系统、接口单元、执行系统、通讯系统、程序管理系统和CAN总线，控制系统可实现直流电源、电解液系统、位控单元、触摸屏、对刀控制单元的中央控制，接口单元包括控制面板、驱动电路、输入信号的转换电路，通讯系统可双向传输，用于连接控制系统与远程管理端，程序管理系统包括程序号、程序注释、零件图号、所加工的零件号、加工工序号、加工范围、机床、用户信息的管理，程序管理系统可对程序根据图号、零件名称、工序、机床等进行多种条件的复合查寻，同时对加工程序编辑历程、所用刀具清单、工艺卡片等进行管理，CAN总线用作对机床的数据监测传输的载体，CAN总线整个系统可以分为上、下两层，上层是控制计算机和CAN适配卡，下层由若干个控制单元组成。

程序管理系统包括以下状态：

①编辑，程序分处各编程软件指定的文件夹中，由程序员加载至程序库时关联信息包括：程序号，程序名，程序文本，零件号，零件名称，工艺文件名称，工序号，工步号，编写者，编写日期，刀具表，零件图片；

②试切，处在试切验证阶段的程序；

③锁定，试切无误从机床回传到计算机中的程序；

④定型，审核定型归档的程序。

优选的，程序管理系统流程为：编程人员编好的程序在完成修改、仿真校验等工作后加载人相应数据库试切验证区，同时填表完成NC程序关联信息的输入，此时程序处于编辑状态，经编程主管审核同意后，将程序改成调试状态，此后可发送到机床试切，也可以从机床的控制面板上远程调用程序；试切验证和调试无错误的程序经程序主管的同意后发回到数据库的锁定区，此时程序状态为锁定；经过技术主管审核无误后，正式进入数据库定型归档，程序变成只读属性，以后不能再修改了。

工业机床自动化远程智能控制系统还包括电源控制单元，电源控制单元实现手动调压、欠压保护、过流保护、电压电流的实时监控功能。

控制系统也可以采集外部的机床速度信号，输出电机控制信号，且附加功能模块的安装可有效提高系统的响应和控制能力。

通讯系统将每台数控机床定义为客户端设备，利用数控系统自身的通讯端口、通讯功能，操作工可在数控机床端进行数据的双向传输以及访问管理服务器端数据的全部操作，服务器端对数控端的操作请求自动进行相关处理而无需人为干预，保证所有入网数控设备可在同一时刻进行并发式的通讯传输，通讯系统利用以太网传输数据。

CAN总线上层的控制计算机是一台高性能的PC,其主要功能为向用户提供人机交互界面、存储现场数据、控制加工过程，控制计算机可以远程监视和控制每个现场控制单元，并且将数据实时地上报给用户，CAN适配卡一端与总线相连，另一端与控制计算机相连，它将控制计算机的操作信号和控制参数传送给指定的现场控制单元，同时，将控制单元的数据传输给控制计算机做进一步的处理。

CAN总线下层的现场控制单元是由带有CAN接口的嵌入式模块组成，按功能主要分为：数据采集模块、控制模块，传输模块、输入/输出模块，其主要功能如下：数据传输：现场控制单元负责向控制计算机实时传送进给速度、切削深度等加工过程的参数，以及向下级设备传送控制计算机的加工指令，监控管理：完成对机床的基本数据处理、故障诊断和报警、参数设置、时钟校对等监控和管理工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。