激光器控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种激光器控制系统，它包括激光器控制装置、连接在激光器控制装置上的EtherCAT总线模块，激光器控制装置通过EtherCAT总线模块与激光切割机控制装置及数据采集分析装置相连接。

【技术实现步骤摘要】
激光器控制系统
本专利技术涉及一种激光器控制系统。
技术介绍
激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的（如0．1mm左右）切缝，完成对材料的切割。现有金属加工采用的中高功率光纤激光器通信接口主要有三种：I/O信号、RS232串口通信和普通以太网通信。这三种方式均有各自的缺点：（1）I/O信号的通信方式需要对每个信号点预先定义，信号数量有限，编程控制麻烦；（2）RS232串口通信通信距离短、速率低；（3）商用以太网采用载波侦听多路访问/冲突检测（CSNA/CD)的机制，两个工作站发生冲突时，必须延迟一定时间后重发报文。发生堵塞时，有的报文可能长时间发布出去，造成通信时间的不确定性。所以普通以太网一般不能用于工业自动化控制，不适用于恶劣的工业现场环境。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种激光器控制系统。为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种激光器控制系统，它包括激光器控制装置、连接在激光器控制装置上的EtherCAT总线模块，激光器控制装置通过EtherCAT总线模块与激光切割机控制装置及数据采集分析装置相连接。进一步地，数据采集分析装置对激光器控制装置和激光切割机控制装置分别进行数据采集。进一步地，数据采集分析装置包括与激光器控制装置通过EtherCAT总线模块相连接并对激光器控制装置进行数据采集的数据采集模块、接收数据采集模块所发出的数据信号并对其进行分析的分析模块。进一步地，数据采集分析装置包括与多个激光器控制装置各分别通过一EtherCAT总线模块相连接并对各激光器控制装置分别进行数据采集的多个数据采集模块、接收多个数据采集模块所发出的数据信号并对其进行分析的分析模块。进一步地，数据采集分析装置包括与多个激光器控制装置各分别通过一EtherCAT总线模块相连接并对多个激光器控制装置进行数据采集的一个数据采集模块、接收数据采集模块所发出的数据信号并对其进行分析的分析模块。进一步地，数据采集模块与分析模块通过网络连接。进一步地，数据采集分析装置通过网络连接至EtherCAT总线模块上。进一步地，激光器控制装置上连接有I/O接口、RS232串口，激光切割机控制装置及数据采集分析装置通过I/O接口、RS232串口和EtherCAT总线模块中的一个与激光器控制装置相连接。进一步地，激光器控制装置包括对激光引擎进行控制的激光引擎控制部、控制激光器电源开启和关闭的激光器电源控制部、对激光引擎冷却装置进行控制的冷却装置控制部、控制激光头移动的移动控制部。本激光器控制系统，数据采集模块采集激光器各项数据并传送至分析模块，分析模块对数据进行分析后，给出激光切割机控制装置以控制信号指令，激光切割机控制装置再将控制信号指令发送至激光器控制装置，从而实现对激光器各项功能及动作的控制。通过采用EtherCAT工业以太网总线通信模式可实现对激光控制器的远程数据采集和远程控制。由于采用上述技术方案，本专利技术激光器控制系统，采用EtherCAT工业以太网总线通信模式，其具有非常高的实时性能和拓扑的灵活性，还符合甚至降低了现场总线的使用成本。本专利技术激光器控制系统，实现激光器控制装置与外界（激光切割机控制装置、数据采集分析装置等）高速、安全、稳定的连接。激光器控制装置与激光切割机控制装置和驱动器采用相同的EtherCAT工业以太网总线通信模式，为系统统一控制模式和数据采集提供了极大的方便，为实现工业4.0架构提供了数据基础。附图说明附图1为本专利技术激光器控制系统的结构示意图。图中标号为：1、激光器控制装置；2、EtherCAT总线模块；3、I/O接口；4、RS232串口；5、激光引擎；6、激光器电源；7、冷却装置。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解。从附图1的结构示意图可以看出，本实施例提供了一种激光器控制系统，它包括激光器控制装置1、连接在激光器控制装置1上的EtherCAT总线模块2，激光器控制装置1通过EtherCAT总线模块2与激光切割机控制装置及数据采集分析装置相连接。本实施例中的激光器控制装置1包括对激光引擎5进行控制的激光引擎控制部、控制激光器电源6开启和关闭的激光器电源控制部、对激光引擎冷却装置7进行控制的冷却控制部、控制激光头移动的移动控制部。本实施例中，数据采集分析装置对激光器控制装置1和激光切割机控制装置分别进行数据采集。在一种优选的实施方案中，数据采集分析装置包括与激光器控制装置1通过EtherCAT总线模块2相连接并对激光器控制装置1进行数据采集的数据采集模块、接收数据采集模块所发出的数据信号并对其进行分析的分析模块。在另一种实施方案中，数据采集分析装置包括与多个激光器控制装置1各分别通过一EtherCAT总线模块2相连接并对各激光器控制装置1分别进行数据采集的多个数据采集模块、接收多个数据采集模块所发出的数据信号并对其进行分析的分析模块。再一种实施方案中，数据采集分析装置包括与多个激光器控制装置1各分别通过一EtherCAT总线模块2相连接并对多个激光器控制装置1进行数据采集的一个数据采集模块、接收数据采集模块所发出的数据信号并对其进行分析的分析模块。激光器控制装置1上连接有I/O接口3、RS232串口4，激光切割机控制装置及数据采集分析装置通过I/O接口3、RS232串口4和EtherCAT总线模块2中的一个与激光器控制装置1相连接。在实际应用中，本领技术人员可根据不同需求，来选择将数据采集分析装置通过哪一个接口来连接。数据采集模块与分析模块通过网络连接。或者，数据采集分析装置通过网络连接至EtherCAT总线模块2上。从而，通过采用EtherCAT工业以太网总线通信模式实现对激光控制器的远程数据采集和远程控制。本激光器控制系统，数据采集模块采集激光器各项数据并传送至分析模块，分析模块对数据进行分析后，给出激光切割机控制装置以控制信号指令，激光切割机控制装置再将控制信号指令发送至激光器控制装置，从而实现对激光器各项功能及动作的控制。通过采用EtherCAT工业以太网总线通信模式可实现对激光控制器的远程数据采集和远程控制。由于采用上述技术方案，本专利技术激光器控制系统，采用EtherCAT工业以太网总线通信模式，其具有非常高的实时性能和拓扑的灵活性，还符合甚至降低了现场总线的使用成本。本专利技术激光器控制系统，实现激光器控制装置与外界（激光切割机控制装置、数据采集分析装置等）高速、安全、稳定的连接。激光器控制装置与激光切割机控制装置和驱动器采用相同的EtherCAT工业以太网总线通信模式，为系统统一控制模式和数据采集提供了极大的方便，为实现工业4.0架构提供了数据基础。上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光器控制系统，其特征在于：它包括激光器控制装置（1）、连接在所述激光器控制装置（1）上的EtherCAT总线模块（2），所述的激光器控制装置（1）通过所述EtherCAT总线模块（2）与激光切割机控制装置及数据采集分析装置相连接。

【技术特征摘要】
1.一种激光器控制系统，其特征在于：它包括激光器控制装置（1）、连接在所述激光器控制装置（1）上的EtherCAT总线模块（2），所述的激光器控制装置（1）通过所述EtherCAT总线模块（2）与激光切割机控制装置及数据采集分析装置相连接。2.根据权利要求1所述的激光器控制系统，其特征在于：所述的数据采集分析装置对激光器控制装置（1）和激光切割机控制装置分别进行数据采集。3.根据权利要求1所述的激光器控制系统，其特征在于：所述的数据采集分析装置包括与所述激光器控制装置（1）通过所述EtherCAT总线模块（2）相连接并对激光器控制装置（1）进行数据采集的数据采集模块、接收所述数据采集模块所发出的数据信号并对其进行分析的分析模块。4.根据权利要求1所述的激光器控制系统，其特征在于：所述的数据采集分析装置包括与多个所述激光器控制装置（1）各分别通过一所述EtherCAT总线模块（2）相连接并对各激光器控制装置（1）分别进行数据采集的多个数据采集模块、接收所述多个数据采集模块所发出的数据信号并对其进行分析的分析模块。5.根据权利要求1所述的激光器控制系统，其特征在于：所述的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：权昕，杨江北，柳岸敏，张翀昊，王雯，陈欢欢，
申请(专利权)人：常州天正工业发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32