的通讯卡上传到上位机6中，供上位机6综合处理。
[0039]方便地，PLC控制器4与上位机6之间可以通过0PC服务器通讯连接，上位机6可以通过设定的通讯地址自0PC服务器中读取PLC控制器4传送的各种运行数据。离子源运动控制单元3中的采集的数据则可以上位机6上的工业以太网口上传到上位机6中，本实施例中，离子源运动控制单元3通过NCDDE服务器与上位机6之间通讯连接，即上位机6可以通过设定通讯地址自NCDDE服务器中读取各运动轴的驱动器数据。
[0040]上位机6通过和人机交互屏7通讯连接以实现的数据传输，从而在人机交互屏7上同时实时更新真空离子束抛光机中各控制单元的运行控制界面。人机交互屏7即为具有显示单元和输入单元的显示装置，为了方便，该人机交互屏7可选用为触摸屏。在工程应用中，上位机6和人机交互屏7为一个整体装置，如为工控机、计算机等。
[0041]本发明中真空离子束抛光机控制系统的通讯方法，包括如下步骤:
[0042]步骤一、利用VB语言在上位机6提供的HMI programming package框架基础上，分别添加真空控制单元1、离子源控制电源、离子源运动控制单元3的子菜单；
[0043]根据真空系统结构绘制出真空控制单元1的真空组态控制界面嵌入到HMIAdvanced中，如在真空组态控制界面中，采用不同颜色来表示真空管路和阀门的状态，使用进度条来模拟运载工具输送样品的过程等，从而在上位机6上构建出真空控制单元1的真空组态控制界面；
[0044]根据离子源系统绘制出离子源控制单元2的离子源组态控制界面嵌入到HMIAdvanced中，类似于真空组态的控制界面，该界面上显示离子源的机构构成画面，同时留有供工作数据显示的文本框等，从而在上位机6上构建出离子源控制单元2的离子源组态控制界面；
[0045]根据离子源运动系统绘制出离子源运动控制单元3的运动组态控制界面嵌入到HMI Advanced中，该界面中具有各个运动轴的状态、位置画面等，从而在上位机6上构建出离子源运动控制单元3的运动组态控制界面；
[0046]前述的真空组态控制界面、离子源组态控制界面和运动组态控制界面在上位机6上统一形成一个综合的真空离子束抛光机组态界面，该真空离子束抛光机组态界面具有一个能够分别进入真空组态控制界面、离子源组态控制界面和运动组态控制界面的总界面，通过该总界面可以分别进入到真空组态控制界面、离子源组态控制界面和运动组态控制界面中以具体查看各个控制单元的工作状态；
[0047]真空离子束抛光机组态界面能够实现信息的综合显示，该界面上能够显示的信息量大，使用非常方便
[0048]步骤二、利用真空控制单元1实时采集真空离子束抛光机的真空系统工作数据，利用离子源控制单元2实时采集真空离子束抛光机的离子源系统工作数据，离子源运动控制单元3实时采集离子源运动系统中各个运动轴的运动状态数据，I/O扩展模块5实时获取真空控制单元1中各个运动装置的位置信息并转换为PLC控制器4可识别的数据信息，I/O扩展模块5还实时获取离子源运动系统中各个运动轴的限位开关信号并转换为PLC控制器4可识别的数据信息；
[0049]真空控制单元1将采集的真空系统工作数据根据Profibus DP协议通过现场总线通讯协议实时上传到PLC控制器4中；
[0050]离子源控制单元2将采集的离子源工作数据根据Profibus DP协议通过现场总线通讯协议实时上传到PLC控制器4中；
[0051]I/O扩展模块5将转化后的真空系统中各个运动装置的运动状态数据以及各个运动轴的限位开关信号根据Profibus DP协议通过现场总线通讯协议实施上传到PLC控制器4中；
[0052]步骤三、PLC控制器4将其接收的数据通过0PC服务器上传到上位机6中，离子源运动控制单元3将其采集的各个运动轴的运动状态数据，如各运动轴的位置信息等通过NCDDE服务器上传到上位机6中；
[0053]步骤四、上位机6将接收的各种数据对应显示在人机交互屏7的各组态控制界面中，以形成能够实时显示真空离子束抛光机中各部件工作状态的真空离子束抛光机组态控制界面，进而操作人员能够通过真空离子束抛光机组态控制界面向真空离子束抛光机控制系统中各控制单元发送控制命令，从而实现操作人员和真空离子束抛光机控制系统中各控制单元的人机通讯对话。
【主权项】
1.一种真空离子束抛光机控制系统，其特征在于包括: 真空控制单元(I)，用于监测和控制真空离子束抛光机中各栗体的工作； 离子源控制单元(2)，用于监测和控制离子源的工作数据； 离子源运动控制单元(3)，与离子源的驱动装置通讯连接，用于监测和控制离子源各驱动装置的运动状态； PLC控制器(4)，分别与所述真空控制单元(I)、离子源控制单元(2)通讯连接，用于采集所述真空控制单元(I)、离子源控制单元(2)的工作数据； I/O扩展模块(5)，分别与所述PLC控制器(4)、所述真空控制单元(I)和所述离子源运动控制单元(3)通讯连接，用于将所述真空控制单元(I)中的运动位置信息、所述离子源运动控制单元(3)中的轴限位开关数据信息进行转换后传送到PLC控制器(4)中； 上位机￠)，分别与所述离子源运动控制单元(3)、PLC控制器(4)通讯连接，用于综合处理各控制单元上传的数据信息； 人机交互屏(7)，与所述上位机(6)通讯连接，用于显示真空离子束抛光机的控制界面并根据上位机(6)处理获取的数据实时更新真空离子束抛光机的运行界面。2.根据权利要求1所述的真空离子束抛光机控制系统，其特征在于:所述PLC控制器(4)与所述上位机(6)之间通过OPC服务器通讯连接，所述离子源运动控制单元(3)与所述上位机(6)之间通过NCDDE服务器通讯连接； 所述真空控制单元(I)、离子源控制单元(2)与所述PLC控制器(4)通过现场总线通讯连接，所述I/O扩展模块(5)分别与所述PLC控制器(4)、所述真空控制单元(I)和所述离子源运动控制单元(3)之间通过现场总线通讯连接。3.一种如权利要求1或2所述的真空离子束抛光机控制系统的通讯方法，其特征在于包括如下步骤: 步骤一、在上位机(6)上分别构建所述真空控制单元(I)的真空组态控制界面、构建所述离子源控制单元(2)的离子源组态控制界面、构建所述离子源运动控制单元(3)的运动组态控制界面，将所述真空组态控制界面、离子源组态控制界面和运动组态控制界面联系集成为一能够综合显示各控制界面的真空离子束抛光机组态界面，以显示在所述人机交互屏(7)上； 步骤二、利用真空控制单元(I)实时采集真空离子束抛光机的真空系统工作数据，利用离子源控制单元(2)实时采集真空离子束抛光机的离子源系统工作数据，离子源运动控制单元(3)实时采集离子源运动系统中各个运动轴的运动状态数据，I/O扩展模块(5)实时获取真空控制单元(I)中各个运动装置的位置信息并转换为PLC控制器(4)可识别的数据信息，I/O扩展模块(5)还实时获取离子源运动系统中各个运动轴的限位开关信号并转换为PLC控制器(4)可识别的数据信息； 真空控制单元(I)将采集的真空系统工作数据通过现场总线通讯协议实时上传到PLC控制器(4)中； 离子源控制单元(2)将采集的离子源工作数据通过现场总线通讯协议实时上传到PLC控制器(4)中； I/O扩展模块(5)将转化后的真空系统中各个运动装置的运动状态数据以及各个运动轴的限位开关信号通过现场总线通讯协议实施上传到PLC控制器(4)中； 步骤三、PLC控制器(4)将其接收的数据通过OPC服务器上传到上位机(6)中，离子源运动控制单元(3)将其采集的各个运动轴的运动状态数据通过NCDDE服务器上传到上位机(6)中； 步骤四、上位机(6)将接收的各种数据对应显示在人机交互屏(7)的各组态控制界面中，以形成能够实时显示真空离子束抛光机中各部件工作状态的真空离子束抛光机组态控制界面，进而操作人员能够通过真空离子束抛光机组态控制界面向真空离子束抛光机控制系统中各控制单元发送控制命令，从而实现操作人员和真空离子束抛光机控制系统中各控制单元的人机通讯对话。4.根据权利要求3所述的真空离子束抛光机控制系统的通讯方法，其特征在于:利用VB语言在上位机(6)提供的HMI programming package框架基础上，分别添加子菜单，分别根据真空系统结构绘制出所述真空控制单元(I)的真空组态控制界面嵌入到HMIAdvanced中，根据离子源系统绘制出所述离子源控制单元(2)的离子源组态控制界面嵌入到HMI Advanced中，根据离子源运动系统绘制出所述离子源运动控制单元(3)的运动组态控制界面嵌入到HMI Advanced中，从而形成一个综合包含有所述真空组态控制界面、离子源组态控制界面和运动组态控制界面的真空离子束抛光机组态界面。5.根据权利要求3所述的真空离子束抛光机控制系统的通讯方法，其特征在于:所述PLC控制器(4)与所述真空控制单元(I)、离子源控制单元(2)之间通过Profibus DP协议进行通讯连接，所述I/O扩展模块(5)与所述PLC控制器(4)、所述真空控制单元(I)和所述离子源运动控制单元(3)之间也通过Profibus DP协议进行通讯连接。
【专利摘要】本发明涉及一种真空离子束抛光机控制系统，包括有真空控制单元、离子源控制单元、离子源运动控制单元、PLC控制器、I/O扩展模块、上位机和人机交互屏。真空控制单元、离子源控制单元通过PLC控制器与上位机通讯连接，离子源运动控制单元与上位机之间通讯连接。本发明还涉及该真空离子束抛光机控制系统的通讯方法，在人机交互屏上利用人机界面构架添加各个控制单元的组态控制界面，在利用上位机获取的真空控制单元、离子源控制单元、离子源运动控制单元中的数据，实时更新真空离子束抛光机组态控制界面上的显示内容，从而实现真空离子束抛光机中各控制系统的同一监控和管理，信息量大、操作方便。
【IPC分类】B24B13/00, H04L12/40, B24B51/00
【公开号】CN105328536
【申请号】CN201510741315
【发明人】郭成君, 王大森, 裴宁, 聂凤明, 张广平, 纪淑花, 朱鸿磊
【申请人】中国兵器科学研究院宁波分院
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月4日