通过总线连接数控系统的人机交互装置及数控设备的制作方法

本实用新型涉及通过总线连接数控系统的人机交互装置及数控设备。

背景技术：

现有数控设备的人机交互通过显示单元和操作面板实现，而不同品牌的数控系统对应的人机交互装置的外观和尺寸均不相同，当数控系统变更时，显示单元和操作面板也需随之变更，如此必须调整相应的安装孔位、按键布局和布线方式等，另一方面，现有显示单元尺寸以8.4-10.4寸为主，数控设备运行时的常用信息，常常无法同时显示在一个画面，需要手动切换或是进行二次开发，而不同数控系统的显示单元的二次开发方式也不一样，同时操作面板的按键定义排布也需根据不同的数控系统进行硬件调整，从而无法实现统一规划、设计和制作，工程师经常需要根据客户的需求而调整相应的软件，如此给工程师带来很大的不变，需要花很大一部分时间在显示单元的和操作面板的二次开发上。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种通过总线连接数控系统的人机交互装置及数控设备，硬件固定，且对于不同的数控系统无需进行重复的二次开发，提高工作效率，缩短研发周期。

本实用新型通过以下技术方案实现：

通过总线连接数控系统的人机交互装置，包括可与多个数控系统双向连接的总线通讯单元、与总线通讯单元双向连接的处理器、分别与处理器连接的第二通讯单元、电源单元和按键单元、以及与第二通讯单元连接的人机交互单元，总线通讯单元包括与数控系统连接的总线接口和连接在总线接口与处理器之间的协议处理模块，总线接口设置有多种数控系统总线通讯协议，按键单元设置有与多种总线通讯协议一一对应的切换按键，切换数控系统时，按动切换按键，处理器根据切换按键动作控制总线接口通过与切换后的数控系统对应的总线通讯协议与该数控系统连接。

进一步的，所述总线接口包括发那科iolink总线、三菱远程io总线、西门子profibus、profinet总线、华中hnc总线和倍福ethercat总线。

进一步的，所述第二通讯单元包括modbus总线单元和/或rs232通讯单元。

进一步的，所述处理器包括单片机、mcu、cpu、dsp、fpga、cpld或者arm。

进一步的，所述人机交互模块包括通用触摸屏。

进一步的，所述切换按键为按钮按键、旋钮按键或者拨码按键。

本实用新型还通过以下技术方案实现：

一种数控设备，包括多种数控系统，还包括如上任一所述的人机交互装置。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型对于不同的数控系统，总线接口设置有多种分别与各数控系统对应的总线通讯协议，当需要切换数控系统时，按动切换按键，处理器根据切换按键的动作使总线接口通过与切换后的数控系统对应的总线通讯协议与该数控系统连接，经过协议处理模块对协议进行解析、重建处理以及处理器的数据转换，人机交互模块即可与切换后的数控系统进行数据交互，不同的数控系统均可使用统一套总线通讯单元和人机交互模块，实现硬件设计固定化，工程师可以专注于一种人机交互界面的二次开发，无需再因数控系统的不同而重复进行二次开发，大大方便了人机交互界面的统一规划、设计、升级和维护，且能够缩短开发周期，提高工作效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

图1为本实用新型的原理框图。

其中，1、数控系统；21、总线接口；22、协议处理模块；3、处理器；4、第二通讯单元；5、电源单元；6、按键单元；7、人机交互单元。

具体实施方式

如图1所示，数控设备可包括多个不同品牌不同规格的数控系统1和一套人机交互装置，当客户有需求时，可能需要更换数控系统1，而更换数控系统1后，人机交互装置仍然能够正常使用。人机交互装置包括可与多个数控系统1双向连接的总线通讯单元、与总线通讯单元双向连接的处理器3、分别与处理器3连接的第二通讯单元4、电源单元5和按键单元6、以及与第二通讯单元4连接的人机交互单元7，总线通讯单元包括与数控系统1连接的总线接口21和连接在总线接口21与处理器3之间的协议处理模块22，总线接口21设置有多种数控系统1总线通讯协议，按键单元6设置有与多种总线通讯协议一一对应的切换按键，切换数控系统1时，按动切换按键，处理器3根据切换按键动作控制总线接口21通过与切换后的数控系统1对应的总线通讯协议与该数控系统1连接。在同一时间，按键单元6保证仅有一数控系统1与总线接口21连接。电源单元5为现有技术。

总线接口21包括发那科iolink总线、三菱远程io总线、西门子profibus、profinet总线、华中hnc总线和倍福ethercat总线。协议处理模块22用于对总线通讯协议进行解析和重建，以使数控系统1能够与处理器3实现数据交互，其具体内容为现有技术。

人机交互模块包括通用触摸屏，具体用工业触摸屏，如威纶通、台达、欧姆龙、西门子、施耐德等。第二通讯单元4包括modbus总线单元和/或rs232通讯单元，上述这些品牌的触摸屏均可通过modbus总线单元和rs232通讯单元与处理器3连接。

在本实施例中，处理器3为fpga，具体芯片选择gw1n-lv1cs30c6。切换按键为旋钮按键。旋钮按键与处理器3连接以使处理器3根据其发出的信号选择对应的总线通讯协议为现有技术。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

技术特征：

1.通过总线连接数控系统的人机交互装置，其特征在于：包括可与多个数控系统双向连接的总线通讯单元、与总线通讯单元双向连接的处理器、分别与处理器连接的第二通讯单元、电源单元和按键单元、以及与第二通讯单元连接的人机交互单元，总线通讯单元包括与数控系统连接的总线接口和连接在总线接口与处理器之间的协议处理模块，总线接口设置有多种数控系统总线通讯协议，按键单元设置有与多种总线通讯协议一一对应的切换按键，切换数控系统时，按动切换按键，处理器根据切换按键的动作控制总线接口通过与切换后的数控系统对应的总线通讯协议与该数控系统连接。

2.根据权利要求1所述的通过总线连接数控系统的人机交互装置，其特征在于：所述总线接口包括发那科iolink总线、三菱远程io总线、西门子profibus、profinet总线、华中hnc总线和倍福ethercat总线。

3.根据权利要求1所述的通过总线连接数控系统的人机交互装置，其特征在于：所述第二通讯单元包括modbus总线单元和/或rs232通讯单元。

4.根据权利要求1或2或3所述的通过总线连接数控系统的人机交互装置，其特征在于：所述处理器包括单片机、mcu、cpu、dsp、fpga、cpld或者arm。

5.根据权利要求1或2或3所述的通过总线连接数控系统的人机交互装置，其特征在于：所述人机交互模块包括通用触摸屏。

6.根据权利要求1或2或3所述的通过总线连接数控系统的人机交互装置，其特征在于：所述切换按键为按钮按键、旋钮按键或者拨码按键。

7.一种数控设备，包括多种数控系统，其特征在于：还包括如权利要求1-6任一所述的人机交互装置。

技术总结
本实用新型提供通过总线连接数控系统的人机交互装置，包括可与多个数控系统双向连接的总线通讯单元、与总线通讯单元双向连接的处理器、分别与处理器连接的第二通讯单元、电源单元和按键单元、以及与第二通讯单元连接的人机交互单元，总线通讯单元包括与数控系统连接的总线接口和连接在总线接口与处理器之间的协议处理模块，总线接口设置有多种数控系统总线通讯协议，按键单元设置有与多种总线通讯协议一一对应的切换按键。本实用新型还提供一种数控设备。本实用新型的硬件固定，且对于不同的数控系统无需进行重复的二次开发，提高工作效率，缩短研发周期。

技术研发人员：林少君
受保护的技术使用者：泉州立亿德智能科技有限公司
技术研发日：2019.12.27
技术公布日：2020.06.30