一种可重构数控装置的远程控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种可重构数控装置的远程控制装置，装置包括：人机交互单元通过RGMII总线连接运动控制单元，用于显示数据与控制数据的通信。本实用新型专利技术实现控制单元和人机接口单元之间显示和控制数据传输的全隔离，解决了分体式数控系统人机接口单元与控制单元之间传输距离短、抗干扰能力不足的问题，提高了分体式可重构数控系统的可靠性，同时支持人机接口单元即插即用及热插拔功能。

A remote control device for Reconfigurable CNC device

The utility model relates to a remote control device of a reconfigurable numerical control device, which comprises a human-computer interaction unit connecting a motion control unit through a RGMII bus for displaying data and communicating with control data. The utility model realizes the complete isolation of display and control data transmission between the control unit and the man-machine interface unit, solves the problems of short transmission distance and insufficient anti-interference ability between the man-machine interface unit and the control unit of the split-type CNC system, improves the reliability of the split-type reconfigurable CNC system, and supports man-machine connection. Port unit plug and play and hot swap function.

【技术实现步骤摘要】
一种可重构数控装置的远程控制装置
本技术涉及工业控制领域，具体地说是一种可重构数控装置的远程控制装置。
技术介绍
针对现有分体式数控系统存在显示终端与控制器之间信号种类较多,传输距离短,设备之间存在互扰现象，不支持热插拔和多窗口实时显示的不足之处,本技术通过采用基于千兆以太网物理层全隔离技术的RGMII总线，实现控制单元(MCU)和人机接口单元(HMU)之间多媒体信息数据和控制数据传输的全隔离。可重构数控装置远程实时显示及控制技术能够通过FPGA技术,应用HDL硬件描述自定义功能IP模块,实现数控系统远程信息终端的显示与控制。解决了分体式可重构数控装置人机接口单元(HMU)与控制单元(MCU)之间传输距离短、抗干扰能力不足，提高了数控装置的可靠性，同时支持人机接口单元(HMU)即插即用及热插拔功能。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种可重构数控装置的远程控制装置，实现控制单元(MCU)和人机接口单元(HMU)之间显示和控制数据传输的全隔离，解决了分体式数控系统人机接口单元(HMU)与控制单元(MCU)之间传输距离短、抗干扰能力不足的问题，提高了分体式可重构数控系统的可靠性，同时支持人机接口单元(HMU)即插即用及热插拔功能。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种可重构数控装置的远程控制装置，包括人机交互单元通过RGMII总线连接运动控制单元，用于显示数据与控制数据的通信。所述人机交互单元为从站，包括RGMII总线的解码接口模块和与其连接的USB、液晶屏、键盘、RS422操作站；其中RGMII总线的解码接口模块中的以太网接口电路接收RGMII总线上的总线数据，发送给FPGA芯片，对RGMII总线数据进行协议解析，解析出液晶屏显示数据通过液晶屏接口电路发送到液晶屏，解析出键盘数据通过键盘接口电路发送到键盘，解析出RS422数据通过RS422操作站接口电路发送到RS422操作站，解析出USB数据通过USB接口电路发送到USB。所述运动控制单元包括RGMII总线的编码接口模块和通过总线连接的CPU、现场总线通信模块、IO模块、AD数据采集模块以及电源模块；RGMII总线的编码接口模块连接CPU，接收CPU的液晶屏显示信号、RS422操作站信号、PS/2键盘信号和USB总线信号，转换成RGMII总线数据，通过RGMII总线传输给人机接口单元的从站端的RGMII总线的解码接口板。本技术具有以下有益效果及优点：1.本技术基于千兆以太网的RGMII总线可重构数控装置的远程控制方法及装置，解决了分体式数控系统人机接口单元(HMU)与控制单元(MCU)之间传输距离短、抗干扰能力不足，提高了分体式可重构数控系统的可靠性；2.本技术支持人机接口单元(HMU)即插即用及热插拔功能；3.本技术支持单显示终端位流模式与多显示终端数据分发模式两种显示模式。附图说明图1是本技术可重构数控装置结构图；图2是本技术RGMII总线解码接口模块图；图3是本技术RGMII总线编码接口模块图；图4是本技术从站端RGMII总线编码接口模块逻辑控制框图；图5是本技术从站端RGMII总线解码接口模块逻辑控制框图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术做进一步的详细说明。如图1所示为本技术的本技术可重构数控装置结构图。一种基于千兆以太网的可重构数控装置的远程控制方法及装置，其特征在于：包括人机接口单元(HMU)、控制单元(MCU)两部分组成，人机接口单元(HMU)与控制单元(MCU)之间通过基于千兆以太网的RGMII总线实现显示数据与控制数据的高速实时通信。人机接口单元(HMU)是数控装置的人机交互部分，由RGMII总线解码接口模块、液晶屏、PS/2键盘、RS422操作站键盘、USB接口等组成，主要为可重构数控装置提供命令输入、系统状态显示、联机帮助、交互式编程和机床信息管理等功能。控制单元(MCU)为数控装置的控制部分。采用箱式多插槽结构,可插入CPU板、RGMII总线编码接口板、功能扩展板等。CPU板与RGMII总线编码接口板之间通过TFT液晶屏显示信号、RS422操作站信号、PS/2键盘信号和USB总线进行连接，RGMII总线编码接口板将接收到的显示信号和控制信号转换成RGMII总线协议，通过千兆以太网将多媒体信息流和控制流的信号传递给人机接口单元(HMU)，实现控制单元(MCU)与人机接口单元(HMU)之间的高速实时通讯；CPU板与功能扩展板之间通过机箱背板上的总线互联，组成可重构数控装置。其中，根据控制要求不同，数控装置的功能扩展板可分为现场总线通讯板、IO控制板卡等。控制单元(MCU)标准配置为一个电源板，一块CPU板，一个RGMII总线编码接口板，一个现场总线通讯板、一个IO板、一个总线底板等构成，通过选配不同的功能扩展板卡，重构数控装置的控制单元(MCU)，以满足不同档次数控装置对功能、性能与成本要求。如图2所示为本技术RGMII总线解码接口模块图。所述RGMII总线解码接口模块包括液晶屏接口电路、键盘接口电路、RS422操作站接口电路、USB接口电路、FPGA芯片控制电路、千兆以太网接口电路等。其中，千兆以太网接口电路接收RGMII总线上的总线数据信息，发送给FPGA对RGMII总线数据进行协议解析，解析出液晶屏显示数据、键盘数据、RS422数据、USB数据等，再通过液晶屏接口电路、键盘接口电路、RS422操作站接口电路、USB接口电路等发送给人机交互单元(HMU)，实现可重构数控装置提供命令输入、系统状态显示、联机帮助、交互式编程和机床信息管理等功能。如图3所示为本技术RGMII总线编码接口模块框图。所述RGMII总线编码接口模块包括液晶屏接口电路、键盘接口电路、RS422操作站接口电路、USB接口电路、FPGA芯片控制电路、千兆以太网接口电路等。其中，RGMII总线编码接口模块与CPU模块的液晶屏接口电路、键盘接口电路、RS422操作站接口电路、USB接口电路连接，接收CPU模块的液晶屏显示数据、键盘数据、RS422数据、USB数据等，通过FPGA芯片进行总线协议转换成RGMII总线，通过千兆以太网接口电路发送给人机接口单元(HMU)，实现人机接口单元(HMU)与控制单元(MCU)之间的RGMII总线实现显示数据与控制数据的高速实时通信。如图4所示为本技术的主站端RGMII总线编码接口板逻辑控制框图。所述控制单元(MCU)的主站端RGMII总线编码接口板，其特征在于：基于SOPC技术的数控系统多外设数据流的信道数据融合功能，将多外设的输入与输出数据信息、视频流信号融合到千兆以太网的数据信道中。可重构智能化数控装置支持远程信息终端的显示与控制，通过SOPC技术，将CPU板卡的TFT并口视频数据和多外设的控制信号输入数据融合到千兆以太网的RGMII总线的数据信道中。主站端RGMII总线编码接口板通过FPGA芯片的逻辑模块将TFT并口视频数据，包括hs、vs、den等控制信号，编码生成视频数据流。其中包括对不同分辨率的视频信号进行自适应编码传输。将多外设的控制信号输入数据包括RS422操作站，PS/2键盘，USB总线等接收的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可重构数控装置的远程控制装置，其特征在于：包括人机交互单元通过RGMII总线连接运动控制单元，用于显示数据与控制数据的通信；所述人机交互单元为从站，包括RGMII总线的解码接口模块和与其连接的USB、液晶屏、键盘、RS422操作站；其中RGMII总线的解码接口模块中的以太网接口电路接收RGMII总线上的总线数据，发送给FPGA芯片，对RGMII总线数据进行协议解析，解析出液晶屏显示数据通过液晶屏接口电路发送到液晶屏，解析出键盘数据通过键盘接口电路发送到键盘，解析出RS422数据通过RS422操作站接口电路发送到RS422操作站，解析出USB数据通过USB接口电路发送到USB；所述运动控制单元包括RGMII总线的编码接口模块和通过总线连接的CPU、现场总线通信模块、IO模块、AD数据采集模块以及电源模块；RGMII总线的编码接口模块连接CPU，接收CPU的液晶屏显示信号、RS422操作站信号、PS/2键盘信号和USB总线信号，转换成RGMII总线数据，通过RGMII总线传输给人机接口单元的从站端的RGMII总线的解码接口模块。

【技术特征摘要】
1.一种可重构数控装置的远程控制装置，其特征在于：包括人机交互单元通过RGMII总线连接运动控制单元，用于显示数据与控制数据的通信；所述人机交互单元为从站，包括RGMII总线的解码接口模块和与其连接的USB、液晶屏、键盘、RS422操作站；其中RGMII总线的解码接口模块中的以太网接口电路接收RGMII总线上的总线数据，发送给FPGA芯片，对RGMII总线数据进行协议解析，解析出液晶屏显示数据通过液晶屏接口电路发送到液晶屏，解析出键盘数据通过键盘接口电路发送到键盘，解...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锁，王喆，于东，王品，任艳，曹松松，
申请(专利权)人：沈阳高精数控智能技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21