一种数控切割机的控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种数控切割机的控制系统，包括数控切割机的继电器、数控切割机的限位开关、外设装置、I/O接口装置、工业PC机、数控运动控制卡、执行装置、检测装置；所述的数控运动控制卡与PCI总线相连接；所述的数控运动控制卡包括PCI总线装置、时钟及定时模块、电源模块、微处理器、存储器；所述的PCI总线装置，一端与PCI总线相连接，另一端与微处理器相连接，实现插补数据的双向交换完成本实用新型专利技术的数控系统结构简单、各要件相对独立，能提高插补效率，降低了成本低，能产生很好的经济和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机电一体化的数控插补系统，更具体的说，涉及一种数控切割机的控制系统。
技术介绍
本专利技术有别于基于PCI+DSP+FPGA的数控切割机控制系统：(1)、结构增加了执行装置、检测装置；其中：所述的执行装置包括x轴执行装置、y轴执行装置、z轴执行装置，所述的x轴执行装置包括x轴驱动器和x轴步进电机，所述的x轴驱动器采用YKA2304M型步进电机驱动器，所述的x轴步进电机采用YK42HB38-01A型步进电机；所述的y轴执行装置包括y轴驱动器和y轴伺服电机，所述的y轴驱动器采用YKA2404M型步进电机驱动器，所述的y轴步进电机采用YK42HB47-01A型步进电机；所述的z轴执行装置包括z轴驱动器和z轴伺服电机，所述的z轴驱动器采用YKA2204M型步进电机驱动器，所述的z轴步进电机采用YK42HB33-01A型步进电机；所述的检测装置，左端与执行装置相连；所述的检测装置包括脉冲编码器、旋转变压器；所述的脉冲编码器，安装在检测装置左端；所述的旋转变压器，安装在检测装置正中间位置。(2)、通讯方式上设置I/O接口装置，其中：所述的I/O接口装置包括USB接口、以太网接口、RS232接口、UART接口；所述的USB接口外接U盘，安装在I/O接口装置的最上端，用于传输文件数据；所述的以太网接口，安装在USB接口的下端，用于连接以太网；所述的RS232接口，安装在以太网接口的下端，用于数据通讯；所述的UART接口包括3个独立的UART控制器，依次安装在USB接口的下端、以太网接口的下端、RS232接口的下端，用于完成微处理器在中断模式或直接访问内存的模式下进行访问内存。(3)、数控运动控制卡上设置时钟及定时模块、电源模块、存储器、PCI总线装置，其中：所述的时钟及定时模块包括实时时钟模块、定时模块；所述的时钟及定时模块，安装在数控运动控制卡的最上端；所述的定时模块包括3个PWM定时器、1个内部定时器；所述的电源模块采用LM2596开关电源模块，安装在数控运动控制卡的上端，用于给数控运动控制卡供电；所述的存储器包括SDRAM、FLASH；所述的SDRAM，安装在存储器的正中间位置；所述的FLASH，安装在存储器的外侧；所述的PCI总线装置，一端与PCI总线相连接，另一端与微处理器相连接，实现插补数据的双向交换。随着嵌入式的数控系统发展，以前的数控切割机系统在体系和结构上存在很大的局限性，主要表现在：(1)、以前的数控切割机的控制系统没有采用模块化的结构，数控系统组成结构复杂、数控插补功能复杂，其结构不包括外设装置、I/O接口装置、工业PC机、数控运动控制卡、执行装置、检测装置，而且数控系统的互换性、通用性较差；(2)、以前的数控切割机的控制系统没有采用USB接口、以太网接口、RS232接口、UART接口，其接口功能不强大、扩展功能有限；(3)、以前的数控切割机的控制系统很少采用x轴执行装置、y轴执行装置、z轴执行装置，其执行能力不强。
技术实现思路
一种数控切割机的控制系统，包括数控切割机的继电器、数控切割机的限位开关、外设装置、I/O接口装置、工业PC机；其特征在于：还包括数控运动控制卡、执行装置、检测装置；其中：进一步地，所述的工业PC机，主频1200Hz，与执行装置相连接构成闭环控制系统。进一步地，所述的数控运动控制卡与PCI总线相连接；所述的数控运动控制卡包括PCI总线装置、时钟及定时模块、电源模块、微处理器、存储器，所述的微处理器上设有LCD控制器、3个UART通道、16KB指令Cache。进一步地，所述的检测装置，左端与执行装置相连；所述的检测装置包括脉冲编码器、旋转变压器；所述的脉冲编码器，安装在检测装置左端；所述的旋转变压器，安装在检测装置正中间位置。进一步地，右端与执行装置相连，完成数控插补的控制。进一步地，所述的外设装置通过PCI总线与数控运动控制卡相连接；所述的外设装置包括键盘、触摸屏，所述的键盘包括数字键、字母键、4颗固定键盘的螺钉、键盘膜，所述的键盘安装在外设装置的上端；所述的触摸屏，安装在外设装置的下端，用于人与数控插补系统对话。进一步地，所述的时钟及定时模块包括实时时钟模块、定时模块。进一步地，所述的时钟及定时模块，安装在数控运动控制卡的最上端。进一步地，所述的定时模块包括3个PWM定时器、1个内部定时器。进一步地，所述的电源模块采用LM2596开关电源模块，安装在数控运动控制卡的上端，用于给数控运动控制卡供电。进一步地，所述的存储器包括SDRAM、FLASH。进一步地，所述的SDRAM，安装在存储器的正中间位置。进一步地，所述的FLASH，安装在存储器的外侧。进一步地，所述的PCI总线装置，一端与PCI总线相连接，另一端与微处理器相连接，实现插补数据的双向交换。进一步地，所述的I/O接口装置包括USB接口、以太网接口、RS232接口、UART接口。进一步地，所述的USB接口外接U盘，安装在I/O接口装置的最上端，用于传输文件数据。进一步地，所述的以太网接口，安装在USB接口的下端，用于连接以太网。进一步地，所述的RS232接口，安装在以太网接口的下端，用于数据通讯。进一步地，所述的UART接口包括3个独立的UART控制器，依次安装在USB接口的下端、以太网接口的下端、RS232接口的下端，用于完成微处理器在中断模式或直接访问内存的模式下进行访问内存。进一步地，所述的执行装置包括x轴执行装置、y轴执行装置、z轴执行装置。进一步地，所述的x轴执行装置包括x轴驱动器和x轴步进电机。进一步地，所述的x轴驱动器采用YKA2304M型步进电机驱动器。进一步地，所述的x轴步进电机采用YK42HB38-01A型步进电机。所述的y轴执行装置包括y轴驱动器和y轴伺服电机。进一步地，所述的y轴驱动器采用YKA2404M型步进电机驱动器。进一步地，所述的y轴步进电机采用YK42HB47-01A型步进电机。所述的z轴执行装置包括z轴驱动器和z轴伺服电机。进一步地，所述的z轴驱动器采用YKA2204M型步进电机驱动器。进一步地，所述的z轴步进电机采用YK42HB33-01A型步进电机。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：1)、本专利技术采用模块化的组合式结构，包括数控切割机的继电器、数控切割机的限位开关、外设装置、I/O接口装置、工业PC机；其特征在于：还包括数控运动控制卡、执行装置、检测装置；其中：所述的工业PC机，主频1200Hz，与执行装置相连接构成闭环控制系统；所述的数控运动控制卡与PCI总线相连接；所述的数控运动控制卡包括PCI总线装置、时钟及定时模块、电源模块、微处理器、存储器，所述的微处理器上设有LCD控制器、3个UART通道、16KB指令Cache；所述的检测装置，左端与执行装置相连；所述的检测装置包括脉冲编码器、旋转变压器；所述的脉冲编码器，安装在检测装置左端；所述的旋转变压器，安装在检测装置正中间位置；右端与执行装置相连，完成数控插补的控制；所述的外设装置通过PCI总线与数控运动控制卡相连接；所述的外设装置包括键盘、触摸屏，所述的键盘包括数字键、字母键、4颗固定键盘的螺钉、键盘膜，所述的键盘安装在外设装置的上端；所述的触摸屏，安装在外设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控切割机的控制系统，包括数控切割机的继电器、数控切割机的限位开关、外设装置、I/O接口装置、工业PC机；其特征在于：还包括数控运动控制卡、执行装置、检测装置；其中：所述的工业PC机，主频1200Hz，与执行装置相连接构成闭环控制系统；所述的数控运动控制卡与PCI总线相连接；所述的数控运动控制卡包括PCI总线装置、时钟及定时模块、电源模块、微处理器、存储器，所述的微处理器上设有LCD控制器、3个UART通道、16KB指令Cache；所述的检测装置，左端与执行装置相连；所述的检测装置包括脉冲编码器、旋转变压器；所述的脉冲编码器，安装在检测装置左端；所述的旋转变压器，安装在检测装置正中间位置；右端与执行装置相连，完成数控插补的控制；所述的外设装置通过PCI总线与数控运动控制卡相连接；所述的外设装置包括键盘、触摸屏，所述的键盘包括数字键、字母键、4颗固定键盘的螺钉、键盘膜，所述的键盘安装在外设装置的上端；所述的触摸屏，安装在外设装置的下端，用于人与数控插补系统对话。

【技术特征摘要】
1.一种数控切割机的控制系统，包括数控切割机的继电器、数控切割机的限位开关、外设装置、I/O接口装置、工业PC机；其特征在于：还包括数控运动控制卡、执行装置、检测装置；其中：所述的工业PC机，主频1200Hz，与执行装置相连接构成闭环控制系统；所述的数控运动控制卡与PCI总线相连接；所述的数控运动控制卡包括PCI总线装置、时钟及定时模块、电源模块、微处理器、存储器，所述的微处理器上设有LCD控制器、3个UART通道、16KB指令Cache；所述的检测装置，左端与执行装置相连；所述的检测装置包括脉冲编码器、旋转变压器；所述的脉冲编码器，安装在检测装置左端；所述的旋转变压器，安装在检测装置正中间位置；右端与执行装置相连，完成数控插补的控制；所述的外设装置通过PCI总线与数控运动控制卡相连接；所述的外设装置包括键盘、触摸屏，所述的键盘包括数字键、字母键、4颗固定键盘的螺钉、键盘膜，所述的键盘安装在外设装置的上端；所述的触摸屏，安装在外设装置的下端，用于人与数控插补系统对话。2.如权利要求1所述的一种数控切割机的控制系统，其特征在于：(1)、所述的时钟及定时模块包括实时时钟模块、定时...

【专利技术属性】
技术研发人员：张万军，
申请(专利权)人：张万军，
类型：新型
国别省市：甘肃;62