【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数控装置硬件
,具体的说是一种基于基于Markov判定方法的数控系统硬件安全保护方法及装置。
技术介绍
随着机床数控系统及相关技术的发展,高速、高精、复合、智能化加工等成为数控机床的发展趋势,数控机床的功率及加工速度的提高,对与之配套的数控系统及伺服驱动单元的安全性提出了新的需求。数控机床系统在给人们带来高效、快捷和方便的同时,其对设备及人员的潜在危险及其危害性也越来越大,因而机床数控系统等相关控制设备的安全性也变得日益重要。数控系统的安全保护系统是针对数控系统中的数控装置、伺服、主轴、I/O等机床数控设备可能出现的故障进行保护动作的系统,当出现故障时,能够进入安全状态或进行故障消除,最终避免事故的发生或者至少能减少事故给设备、环境和人员造成的危害,确保数控机床的高效、安全加工。由于机床数控系统所包含的数控装置、伺服、主轴、I/O、PLC等不同种类的功能单元模块,系统结构复杂,与系统安全控制相关的控制信号种类多,如急停信号、保护安全开关信号、数控系统现场总线信号、驱动器状态信号、电源状态等,并且这些信号之间的安全判断关联关系复杂,要求安全控制处理必须能够高效、高速、正确的对系统状态做出判断和响应,最终实现避免事故的发生或者减少事故给设备、环境和人员造成的危害。因此,机床数控系统的安全保护技术是当前国内外数控领域的热门研究课题之一,国外主要数控厂商如西门子、发那科等公司将数控系统 ...
【技术保护点】
一种基于Markov判定方法的数控系统硬件安全装置,其特征在于,包括:Microblaze处理器,输入端接收来自总线的总线数据到达指示信号和来自执行同步延时计时器发出的同步信号;输出控制信号分别至高精度实时时钟RTC、高速数字及模拟量I/O输入电路、I/O输出控制接口电路;并与其进行数据传输;用于完成数字及模拟量信号的采集计算控制,基于Markov方法的系统失效概率计算,系统安全失效概率是否达到阈值的实时计算及判断处理,以及保护操作功能执行控制;高精度实时时钟RTC,连接Microblaze处理器,用于为Microblaze处理器提供高精度的数字及模拟量信号作为实时采集的启动控制信号;高速数字信号采集电路,连接Microblaze处理器,输入端接收来自Microblaze处理器的控制信号,用于监测来自数控系统的脉冲输出、运行状态等监测信号;与Microblaze处理器进行数据传输,将采集到的信号发送给Microblaze处理器;高速模拟信号采集模块,连接Microblaze处理器,输入端接收来自Microblaze处理器的控制信号,用于监测来自数控系统的电源电压、工作电流的模拟量信号, ...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于Markov判定方法的数控系统硬件安全装置,其特征在于,包
括:
Microblaze处理器,输入端接收来自总线的总线数据到达指示信号和来自执
行同步延时计时器发出的同步信号;输出控制信号分别至高精度实时时钟RTC、
高速数字及模拟量I/O输入电路、I/O输出控制接口电路;并与其进行数据传输;
用于完成数字及模拟量信号的采集计算控制,基于Markov方法的系统失效概率
计算,系统安全失效概率是否达到阈值的实时计算及判断处理,以及保护操作
功能执行控制;
高精度实时时钟RTC,连接Microblaze处理器,用于为Microblaze处理器
提供高精度的数字及模拟量信号作为实时采集的启动控制信号;
高速数字信号采集电路,连接Microblaze处理器,输入端接收来自
Microblaze处理器的控制信号,用于监测来自数控系统的脉冲输出、运行状态等
监测信号;与Microblaze处理器进行数据传输,将采集到的信号发送给
Microblaze处理器;
高速模拟信号采集模块,连接Microblaze处理器,输入端接收来自
Microblaze处理器的控制信号,用于监测来自数控系统的电源电压、工作电流的
模拟量信号,将采集到的信号发送给Microblaze处理器;
I/O输出控制接口电路,连接Microblaze处理器,输入端接收来自Microblaze
处理器的控制信号,输出安全控制信号,作为外部紧急停止控制信号,通过启
动I/O输出保护信号,实现对系统的保护操作功能,实现错误处理机制,对系统
进行保护操作。
2.根据权利要求1所述的基于Markov判定方法的数控系统硬件安全装置,
其特征在于,所述Microblaze处理器输出的控制信号为启动、停止、锁存的控制
信号。
3.一种基于Markov判定方法的数控系统硬件安全保护方法,其特征在于,
包括以下步骤:
建立基于1oo1D一取一诊断结构模型的数控系统内部功能模块关系模型、数
控系统故障状态转移图和数控系统的状态转移矩阵P;
技术研发人员:尹震宇,杨东升,王芹,刘荫忠,邢健,张博闻,袁晓慧,
申请(专利权)人:中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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