一种数控系统的总线从站控制器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种数控系统的总线从站控制器，包括：相互连接的主控芯片和从站通信芯片。主控芯片，用于控制从站通信芯片通过实时以太网总线与主站和/或其它从站相连。从站通信芯片，用于与主站和/或其它从站之间进行数据交互。其中，主控芯片与从站通信芯片为两个独立的单元。通过本实用新型专利技术的方案，增加了主控芯片，减少了从站通信芯片的工作量，并且将主控芯片与从站通信芯片分别设置在两个不同的电路板上，使得主控芯片和从站通信芯片分为两个独立的单元，提高了整个总线从站控制器的抗干扰能力；并且两者之间仅通过HBI连接，提高了数据传输效率；另外，主控芯片包括多个输入输出IO接口，便于整个控制器的功能扩展，增强了系统的兼容性。

【技术实现步骤摘要】
一种数控系统的总线从站控制器
本技术涉及数控
，尤其涉及一种数控系统的总线从站控制器。
技术介绍
数控机床属于核心基础装备制造业，号称“工业母机”，广泛应用于汽车、航空航天、军事工业以及3C制造等领域。它反映出一个国家制造业的发达程度，是决定一个国家在精密制造成就的高精尖技术。数控系统是数控机床的“大脑”，决定着数控机床的性能、功能、可靠性等关键因素。在数控系统中，总线处于设备的底层，有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点，不仅能使系统与外部装置之间高速传输大量的数据，从而满足高精高速的加工需求，而且能简化系统便于扩展。但长期以来，现场总线互不兼容，各家争论不休，互通与互操作问题很难解决，且存在一些设计缺陷。基于上述问题，目前现场总线技术开始转向工业实时以太网。实时以太网总线技术具有如下优点：(1)传输速度快，数据包容量大，传输距离长；(2)使用通用以太网元器件，性价比高；(3)可以接入标准以太网，利于实现“E网到底”的管控一体化目标。但是目前数控系统中的实时以太网总线技术大多是直接通过通信模块进行主站与从站之间的通信，这种通信结构兼容性差、抗干扰能力差，并且不便于功能扩展，基于该问题，亟需相关技术人员提出有效的解决方案。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出了一种数控系统的总线从站控制器，能够提高数控系统中实时以太网总线的兼容性和抗干扰能力，并且便于功能扩展。为了达到上述目的，本技术提出了一种数控系统的总线从站控制器，每个总线从站控制器作为一个从站，并且一个或多个从站串联连接后与主站连接；每个总线从站控制器包括：相互连接的主控芯片和从站通信芯片。主控芯片，用于控制从站通信芯片通过实时以太网总线与主站和/或其它从站相连。从站通信芯片，用于与主站和/或其它从站之间进行数据交互。其中，主控芯片与从站通信芯片为两个独立的单元。可选地，主控芯片包括一个或多个扩展接口。可选地，扩展接口包括手轮接口。手轮接口用于与外部手轮设备相连。可选地，手轮接口包括：五个轴控制口、三个倍率控制口和两个正交编码器接线口。可选地，扩展接口包括串行接口，用于与串口转通用串行总线USB接口芯片相连。可选地，扩展接口包括信号采集接口。信号采集接口通过第一光耦电路与外部设备的输出端口相连，用于采集外部设备的实时数据。可选地，扩展接口包括信号输出接口。信号输出接口通过隔离保护芯片和第二光耦电路与外部设备的继电器相连，用于向继电器输出控制信号，通过继电器控制外部设备。可选地，从站通信芯片采用并行连接HBI模式与主控芯片进行数据传递。可选地，从站通信芯片依次通过第一物理层PHY芯片和第一网络变压器与第一以太网接口相连；并且依次通过第二物理层PHY芯片和第二网络变压器与第二以太网接口相连。其中，第一以太网接口和第二以太网接口中一个作为输入接口，一个作为输出接口。可选地，当总线从站控制器位于主站和另一个从站之间时，输入接口与主站相连；输出接口与另一个从站相连。当总线从站控制器位于两个从站之间时，输入接口与相邻的一个从站相连；输出接口与相邻的另一个从站相连。可选地，从站通信芯片与带电可擦可编程只读存储器EEPROM芯片相连，用于存储可扩展标记语言XML文件；XML文件为从站通信芯片的描述性文件。可选地，从站通信芯片的地址线分别配置为从站内存的地址。从站通信芯片的数据线分别配置为与相邻的主站和/或从站之间进行数据传输。从站通信芯片的中断单元用于当主站要求与从站进行数据交互时，触发中断信号，通知主控芯片进行数据的交互。与现有技术相比，本技术包括：一种数控系统的总线从站控制器，该总线从站控制器包括：相互连接的主控芯片和从站通信芯片。主控芯片，用于控制从站通信芯片通过实时以太网总线与主站和/或其它从站相连。从站通信芯片，用于与主站和/或其它从站之间进行数据交互。其中，主控芯片与从站通信芯片为两个独立的单元。通过本技术的方案，增加了主控芯片，减少了从站通信芯片的工作量，并且将主控芯片与从站通信芯片分别设置在两个不同的电路板上，使得主控芯片和从站通信芯片分为两个独立的单元，提高了整个总线从站控制器的抗干扰能力；并且两者之间仅通过HBI连接，提高了数据传输效率；另外，主控芯片包括多个输入输出IO接口，便于整个控制器的功能扩展，增强了系统的兼容性。附图说明下面对本技术实施例中的附图进行说明，实施例中的附图是用于对本技术的进一步理解，与说明书一起用于解释本技术，并不构成对本技术保护范围的限制。图1为本技术实施例的数控系统的总线从站控制器整体结构示意图；图2为本技术实施例的从站通信芯片与主控芯片连接示意图；图3为本技术实施例的主控芯片的扩展接口示意图；图4为本技术实施例的光耦电路连接示意图。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本技术作进一步的描述，并不能用来限制本技术的保护范围。为了达到上述目的，本技术提出了一种数控系统的总线从站控制器，每个总线从站控制器作为一个从站，并且一个或多个从站串联连接后与主站连接；每个总线从站控制器包括：主控芯片11和从站通信芯片12，如图1所示。主控芯片11，用于控制从站通信芯片12通过实时以太网总线与主站10和/或其它从站20相连。从站通信芯片12，用于与主站10和/或其它从站20之间进行数据交互。其中，主控芯片11与从站通信芯片12为两个独立的单元。在本技术实施例中，为了提高数控系统数据传输过程的抗干扰能力，并增强系统的兼容性，在原有的总线从站控制器的基础上增加了主控芯片11，该主控芯片11与从站通信芯片12共同组成了一种新型的总线从站控制器，接收主站发送的控制命令，并将所述控制命令通过HBI模式进行并行数据通信传输给从站通信芯片12，其中，从站通信芯片12与主站10和另外一个相邻的从站20相连，或者与相邻的另外两个从站相连。从站通信芯片12接收控制信号，并根据该控制信号与主站和/或从站进行数据交互，从而实现数控机床高速高精平滑的运动控制，并且具有三轴、四轴联动、五轴控制功能，可实现自动换刀、自动对刀等机床控制功能。在本技术实施例中，主控芯片11通过并行总线与从站通信芯片12相连，共同组成一个总线从站控制器，作为总线上的一个从站节点，控芯片11与从站通信芯片12通过HBI模式进行并行数据通信，可以控制从站通信芯片12实现主站节点与从站节点、从站节点与从站节点之间的数据交互。实时以太网总线技术在数控系统中的应用有效地提高了数据的传输速度和稳定性。在本技术实施例中，主控芯片11与从站通信芯片12为两个独立的单元，在总线从站控制器中分双层结构，主控芯片与从站通信芯片各处一层，相互独立，减少了彼此之间的信号干扰，提高了控制数据的准确性和稳定性。在本技术实施例中，主控芯片11与从站通信芯片12可以根据不同的应用场景选择任何可以实施的芯片，在此对于上述两个芯片的具体型号、类型和性能均不做限制。可选地，主控芯片11可以为STM32F407ZGT6；从站通信芯片12可以为ET1100。可选地，从站通信芯片12采用并行连接HBI模式与主控芯片进行数据传递。在本技术实施例中，现有的从站通信芯片12中通常可以提供两种与主控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控系统的总线从站控制器，其特征在于，所述总线从站控制器包括：相互连接的主控芯片和从站通信芯片；所述主控芯片，用于控制所述从站通信芯片通过实时以太网总线与主站和/或其它从站相连；所述从站通信芯片，用于与所述主站和/或所述其它从站之间进行数据交互；其中，所述主控芯片与所述从站通信芯片为两个独立的单元。

【技术特征摘要】
1.一种数控系统的总线从站控制器，其特征在于，所述总线从站控制器包括：相互连接的主控芯片和从站通信芯片；所述主控芯片，用于控制所述从站通信芯片通过实时以太网总线与主站和/或其它从站相连；所述从站通信芯片，用于与所述主站和/或所述其它从站之间进行数据交互；其中，所述主控芯片与所述从站通信芯片为两个独立的单元。2.如权利要求1所述的数控系统的总线从站控制器，其特征在于，所述主控芯片包括一个或多个扩展接口。3.如权利要求2所述的数控系统的总线从站控制器，其特征在于，所述扩展接口包括手轮接口；所述手轮接口用于与外部手轮设备相连。4.如权利要求3所述的数控系统的总线从站控制器，其特征在于，所述手轮接口包括：五个轴控制口、三个倍率控制口和两个正交编码器接线口。5.如权利要求2所述的数控系统的总线从站控制器，其特征在于，所述扩展接口包括串行接口，用于与串口转通用串行总线USB接口芯片相连。6.如权利要求2所述的数控系统的总线从站控制器，其特征在于，所述扩展接口包括信号采集接口；所述信号采集接口通过第一光耦电路与外部设备的输出端口相连，用于采集所述外...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文波，程远，王忠卫，
申请(专利权)人：中电和瑞科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11