激光器控制通信方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光加工技术领域，特别是涉及一种激光器控制通信方法和系统。
【背景技术】
[0002]激光器加工系统中，加工机床作为上位机与作为下位机的控制系统进行通信，控制系统控制激光器工作以实现加工。
[0003]传统的高功率激光器加工系统中，加工机床与控制系统之间的通信采用RS232、RS485、RS422等低频通信，这些低频通信方式中所使用的通信波特率一般在几Kbps范围内，与加工过程中所需要使用的穿孔频率非常接近。因此，一方面通信波特率可能影响激光器加工的穿孔频率对应的穿孔脉冲信号，导致穿孔异常，另一方面穿孔频率对应的穿孔脉冲信号也会影响通信，导致激光器控制通信异常;而且，工业现场环境电磁干扰也时常导致激光器控制通信异常。故，传统的激光器控制通信的频率干扰较大、通信稳定性低。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对上述问题，提供一种可以防止频率干扰、提高通信稳定性的激光器控制通信方法和系统。
[0005]—种激光器控制通信方法，包括以下步骤:
[0006]接收上位机输出的下行控制数据，通过以太网传输后以初始电平模式输出至下位机，其中，所述初始电平模式为所述下位机可处理数据的电平模式；
[0007]接收所述下位机输出的上行反馈数据，以目标电平模式通过所述以太网传输后输出至所述上位机，其中，所述目标电平模式为所述上位机可处理数据的电平模式。
[0008]—种激光器控制通信系统，包括:
[0009]下行传输模块，用于接收上位机输出的下行控制数据，通过以太网传输后以初始电平模式输出至下位机，其中，所述初始电平模式为所述下位机可处理数据的电平模式；
[0010]上行传输模块，用于接收所述下位机输出的上行反馈数据，以目标电平模式通过所述以太网传输后输出至所述上位机，其中，所述目标电平模式为所述上位机可处理数据的电平模式。
[0011]上述激光器控制通信方法和系统，通过将接收的下行控制数据经以太网传输后，以下位机可处理数据的初始电平模式输出至下位机，或者将接收的上行反馈数据以上位机可处理的目标电平模式通过以太网传输后输出至上位机，使得在下位机与上位机之间的数据传输是使用以太网络来实现的。以太网的数据传输通常采用的是高频段，可以有效避开激光器穿孔时使用的低频段的频率，避免了通信频率与激光器的穿孔频率之间的相互干扰，而且采用以太网通信，当外部电磁干扰特别严重导致通信丢包时，会自动启用快速自动重传机制，最大限度地保证数据传输的可靠性，因此可以有效提高对外部环境电磁干扰的电磁兼容性，数据传输可靠性高；另一方面，上位机接收的数据为上位机可处理数据的目标电平模式，下位机接收的数据为下位机可处理数据的初始电平模式，不需要改变上位机和下位机原始的数据处理形式，兼容性好。
【附图说明】
[0012]图1为一实施例中本发明激光器控制通信方法的流程图；
[0013]图2为一实施例中接收上位机输出的下行控制数据，通过以太网传输后以初始电平模式输出至下位机的流程图；
[0014]图3为一实施例中接收下位机输出的上行反馈数据，以目标电平模式通过以太网传输后输出至上位机的流程图；
[0015]图4为一实施例中本发明激光器控制通信系统的模块图；
[0016]图5为一实施例中本发明下行传输模块的单元图；
[0017]图6为另一实施例中本发明下行传输模块的单元图；
[0018]图7为一实施例中本发明上行传输模块的单元图。
【具体实施方式】
[0019]参考图1，本发明一实施例中的激光器控制通信方法，包括如下步骤。
[0020]S110:接收上位机输出的下行控制数据，通过以太网传输后以初始电平模式输出至下位机。
[0021]其中，初始电平模式为下位机可处理数据的电平模式。上位机指激光器的加工机床，下位机指激光器的控制系统。具体地，本实施例中，以太网的传输速率为1Mbps/10Mbps量级。通过将上位机输出的下行控制数据经以太网传输后以初始电平模式输出至下位机，以太网传输使用的频段可以有效避开激光器的穿孔频率，避免相互干扰；同时，转换为初始电平模式可供下位机直接接收，不影响兼容性。
[0022]在其中一实施例中，参考图2，步骤SI 10包括步骤SI 11至步骤SI 15。
[0023]Slll:接收上位机输出的下行控制数据，对下行控制数据进行数据打包得到下行以太网数据包并经以太网传输。
[0024]本实施例中，接收上位机输出的下行控制数据，具体可以是通过根据网络通信协议设置虚拟串口，通过虚拟串口与上位机点对点通信，以接收上位机输出的下行控制数据。其中，网络通信协议包括TCP/IP协议、UDP协议等。也可以是根据网络通信协议对下行控制数据进行打包得到下行以太网数据包。
[0025]S113:接收以太网传输的下行以太网数据包并解包，得到下行处理数据。通过对以太网传输的下行以太网数据包进行解包，便于后续进行数据处理。
[0026]S115:将下行处理数据的电平模式转换为初始电平模式，得到下行转换数据并输出至下位机。对下行处理数据的电平模式转换成下位机可识别的初始电平模式，使得下位机可以在原有的通信模式上直接接收下行转换数据，无需更改，兼容性好。
[0027]S130:接收下位机输出的上行反馈数据，以目标电平模式通过以太网传输后输出至上位机。
[0028]其中，目标电平模式为上位机可处理数据的电平模式。通过将下位机输出的上行反馈数据以目标电平模式经以太网传输后输出至上位机，以太网传输使用的频段可以有效避开激光器的穿孔频率，避免相互干扰；同时，转换为目标电平模式可供上位机直接接收，不影响兼容性。
[0029]在其中一实施例中，参考图3，步骤S130包括步骤S131至步骤S135。
[0030]S131:接收上行反馈数据，将上行反馈数据的电平模式转换为目标电平模式，得到上行转换数据。将上行反馈数据的电平模式转换为目标电平模式，便于上位机可以在原有的通信模式上直接，无需更改，兼容性好。
[0031]S133:对上行转换数据进行数据打包得到上行以太网数据包并经以太网传输。对上行反馈数据进行数据打包得到上行以太网数据包，具体可以是根据网络通信协议对上行反馈数据进行打包。其中，网络通信协议包括TCP/IP协议、UDP协议等。
[0032]S135:接收以太网传输的上行以太网数据包并解包，得到上行处理数据后输出至上位机。
[0033]本实施例中，将上行处理数据输出至上位机，具体可以是通过根据网络通信协议设置的虚拟串口输出。
[0034]在其中一实施例中，初始电平模式包括RS232通信模式、RS485通信模式或RS422通信模式对应的电平模式，目标电平模式包括TTL电平模式。RS232通信模式、RS485通信模式或RS422通信模式为传统的激光加工系统中上位机与下位机的通信模式;TTL电平模式为传统的上位机中接收的数据为串口数据对应的电平模式。本发明通过设置包括RS232通信模式、RS485通信模式或RS422通信模式对应的电平模式的初始电平模式，以及包括TTL电平模式的目标电平模式，便于传统的上位机和下位机接收数据。
[0035]上述激光器控制通信方法，通过将接收的下行控制数据经以太网传输后，以下位机可处理的初始电平模式输出至下位机，或者将接收的上行反馈数据以上位机可处理的目标电平模式经以太网传输后输出至上位机，使得在下位机与上位机之间的数据传输是使用以太网络来实现的。以太网的数据传输通常采用的是高频段，可以有效避开激光器穿孔时使用的低频段的频率，避免了通信频率与激光器的穿孔频率之间的相互干扰，而且采用以太网通信，当外部电磁干扰特别严重导致通信丢包时，会自动启用快速自动重传机制，最大限度地保证数据传输的可靠性，因此可以有效提高对外部环境电磁干扰的电磁兼容性，数据传输可靠性高；另一方面，上位机接收的数据为上位机可处理数据的目标电平模式，下位机接收的数据为下位机可处理数据的初始电平模式，不需要改变上位机和下位机原始的数据处理形式，兼容性好。
[0036]参考图4，本发明一实施例中的激光器控制通信系统，包括下行传输模块110和上行传输模块130。
[0037]下行传输模块110用于接收上位机输出的下行控制数据，通过以太网传输后以初始电平模式输出至下位机，其中，初始电平模式为下位机可处理数据的电平模式。
[0038]上行传输模块130用于接收下位机输出的上行反馈数据，以目标电平模式通过以太网传输后输出至上位机，其中，目标电平模式为上位机可处理数据的电平模式。
[0039]通过将上位机输出的下行控制数据经以太网传输后以初始电平模式输出至下位机，以及将下位机输出的上行反馈数据以目标电平模式经以太网传输后输出至上位机，以太网传输使用的频段可以有效避开激光器的穿孔频率，避免相互干扰;同时，数据的电平模式分别转换为上位机和下位机可以直接接收的电平模式，不影响兼容性。
[0040]上位机指激光器的加工机床，下位机指激光器的控制系统。具体地，本实施例中，以太网的传输速率为lOMbps/lOOMbps量级。
[0041]在其中一实施例中，参考图5，下行传输模块110包括下行串口通信单元111、下行数据包解包单元113和下行电平转换单元115。
[0042]下行串口通信单元111用于接收下行控制数据，对下行控制数据进行数据打包得到下行以太网数据包并经以太网传输。
[0043]本实施例中，下行串口通信单元111接收上位机输出的下行控制数据，具体可以是通过根据网络通信协议设置虚拟串口，通过虚拟串口与上位机点对点通信，以接收上位机输出的下行控制数据。其中，网络通信协议包括TCP/IP协议、UDP协议等。下行串口通信单元111也可以是根据网络通信协议对下行控制数据进行打包得到下行以太网数据包。
[0044]下行数据包解包单元113用于接收下行以太网数据包并解包，得到