一种基于Windows的数控系统的十字工作台控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于数控技术领域，具体涉及一种基于Windows的数控系统的十字工作台控制系统。
【背景技术】
[0002]随着现代信息技术的发展，制造业得到了快速发展，促使机械加工技术发生深刻的变化，企业不但追求高效率的生产模式，更追求高标准的质量要求;因此这使得机械设备的功能要求越来越强大，其结构及功能随之也变得复杂。十字数控工作台属于高精密加工的核心部件，它是许多机电一体化设备的基本部件，如数控车床的纵/横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的十字工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。目前，传统数控系统的封闭模式已经难以满足新的加工制造任务，新加工的需求推动了数控系统从封闭模式向开放式结构的转变。传统的数控系统通过运动控制卡来实现十字工作台的运动控制任务，其价格昂贵，结构复杂，不利于系统的维护和升级。
【发明内容】
[0003]为了解决上述存在的问题，本实用新型提供一种基于Windows的数控系统的十字工作台控制系统。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现：
[0005]—种基于Windows的数控系统的十字工作台控制系统，包括：集成电路板、基于Windows的数控系统、X和Y轴伺服驱动器;所述集成电路板是由网络接口、网络接口控制芯片、ESC芯片、单片机芯片、FPGA芯片和电源模块构成的；所述基于Windows的数控系统使用EtherCAT总线技术通过RJ45和集成电路板相连接;所述网络接口通过网络控制芯片与基于EtherCAT总线技术的ESC芯片相连接;所述EtherCAT总线技术的ESC芯片和与单片机芯片相连接;所述单片机芯片与FPGA芯片相连接;所述FPGA芯片与X和Y轴伺服驱动器通过专用驱动线相连接;所述电源模块与基于EtherCAT总线技术的ESC芯片、单片机芯片、FPGA芯片相连接。
[0006]作为本实用新型的进一步优化方案，所述基于Windows的数控系统是基于Windows平台的全软件数控系统。
[0007]与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型使用软件运动控制技术替代了硬件运动控制技术，结构简单，降低了生产成本，可方便的进行二次开发，应用前景广泛。
【附图说明】
[0008]图I是本实用新型的结构示意图。
[0009]图中：I、基于Windows的数控系统;2、集成电路板;3、网络接口；4、网络接口控制芯片;5、ESC芯片;6、电源模块;7、单片机芯片;8、FPGA芯片;9、X和Y轴伺服驱动器。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述：
[0011 ]如图I所示，一种基于Windows的数控系统的十字工作台控制系统，包括：基于Windows的数控系统I、集成电路板、X和Y轴伺服驱动器。所述基于Windows的数控系统I为EtherCAT主站;所述集成电路板2为EtherCAT从站;所述集成电路板2由网络接口 3、网络接口控制芯片4、ESC芯片5、电源模块6、单片机芯片7和FPGA芯片8构成;所述基于Windows的数控系统I使用EtherCAT总线技术通过RJ45与网络接口相连接;所述网络接口 3与网络接口控制芯片4相连接;所述网络接口控制芯片4与基于EtherCAT总线技术的ESC芯片5相连接;所述基于EtherCAT总线技术的ESC芯片5与单片机7相连接;所述单片机芯片7与FPGA芯片8相连接;所述FPGA芯片8与X和Y轴伺服驱动器9通过专用驱动线相连接;所述电源模块6与基于EtherCAT总线技术的ESC芯片5、单片机芯片7和FPGA芯片8相连接。
[0012]工作时，电源模块6为基于EtherCAT总线技术的ESC芯片5、单片机芯片7和FPGA芯片8提供工作电压，基于Windows的数控系统I根据集成电路板2的设备描述文件识别集成电路板2并发送初始化数据帧建立网络通信连接，并保持实时地周期性数据传输与邮箱数据发送接收。对于运动控制命令，基于W i n d ο w s的数控系统I发送包含有控制命令信息的EtherCAT数据帧，当数据帧到达集成电路板2时，集成电路板2中的ESC芯片5读取该模块相应的报文信息，并与单片机芯片7共同处理数据帧信息，单片机芯片7将获得的控制命令交由FPGA芯片8处理并控制对应X和Y轴伺服驱动器9执行相应的控制命令。对于伺服数据反馈，FPGA芯8接收X和Y轴伺服驱动器9的反馈输入信号信息，FPGA芯片8将获得的反馈信息交付单片机芯片7管理并由单片机芯片7与ESC芯片5实时地处理并插入EtherCAT数据帧对应该模块的报文中，最后传输给基于Windows的数控系统I主站。
[0013]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。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。
【主权项】
1.一种基于Windows的数控系统的十字工作台控制系统，其特征在于它包括以下模块：集成电路板、基于Windows的数控系统、X和Y轴伺服驱动器，所述集成电路板是由网络接口、网络接口控制芯片、ESC芯片、单片机芯片、FPGA芯片和电源模块构成的；所述基于Windows的数控系统使用EtherCAT总线技术通过RJ45和集成电路板相连接;所述网络接口通过网络控制芯片与基于EtherCAT总线技术的ESC芯片相连接;所述EtherCAT总线技术的ESC芯片和与单片机芯片相连接;所述单片机芯片与FPGA芯片相连接;所述FPGA芯片与X和Y轴伺服驱动器通过专用驱动线相连接;所述电源模块与基于EtherCAT总线技术的ESC芯片、单片机芯片、FPGA芯片相连接。2.根据权利要求I所述的基于Windows的数控系统的十字工作台控制系统，其特征在于:所述集成电路板是由网络接口、网络接口控制芯片、ESC芯片、单片机芯片、电源模块和FPGA芯片构成的;所述集成电路板是EtherCAT从站。3.根据权利要求I所述的基于Windows的数控系统的十字工作台控制系统，其特征在于:基于Windows的数控系统是基于Windows平台的全软件数控系统;所述基于Windows的数控系统为EtherCAT主站。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于Windows的数控系统的十字工作台控制系统，所述一种基于Windows的数控系统的十字工作台控制系统，包括：集成电路板、基于Windows的数控系统、X和Y轴伺服驱动器；所述集成电路板是由网络接口、网络接口控制芯片、ESC芯片、单片机芯片、FPGA芯片和电源模块构成的；所述基于Windows的数控系统使用EtherCAT总线技术通过RJ45和集成电路板相连接；所述网络接口通过网络控制芯片与基于EtherCAT总线技术的ESC芯片相连接；所述EtherCAT总线技术的ESC芯片和与单片机芯片相连接；所述单片机芯片与FPGA芯片相连接；所述FPGA芯片与X和Y轴伺服驱动器通过专用驱动线相连接；所述电源模块与基于EtherCAT总线技术的ESC芯片、单片机芯片、FPGA芯片相连接。本实用新型使用软件运动控制技术替代了硬件运动控制技术，结构简单，降低了生产成本，可方便的进行二次开发，应用前景广泛。
【IPC分类】G05B19/414
【公开号】CN205158103
【申请号】CN201520863409
【发明人】薛志安, 侯战华, 毕俊喜
【申请人】侯战华
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月3日