一种激光切割机控制程序模块化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种激光切割机控制程序模块化系统，包括数控系统PPU单元、数控系统伺服单元和外围设备控制单元，数控系统PPU单元内通过系统总线集成连接有激光机床人机界面HMI，在数控系统PPU单元内还设有PLC处理器；数控系统伺服单元分别通过驱动总线和设备总线与数控系统PPU单元连接，外围设备控制单元通过Profinet总线连通数控系统PPU单元内的输入输出单元模块。本发明专利技术通过HMI人机界面上的产品参数以及功能参数的设置和选择，来调用相应关的单元功能模块，从而达到加工切割相应工件的目的，提高激光切割机的生产效率，同时大大减少机床的故障率，便于维护，增加了切割机在实际应用中的可靠性。实际应用中的可靠性。实际应用中的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种激光切割机控制程序模块化系统


[0001]本专利技术涉及工业自动化控制
，具体为一种激光切割机控制程序模块化系统。

技术介绍

[0002]在激光切割机加工领域，对于切割机的控制，需要专业的编程人员进行大量的甚至是重复性编程，在实际生产使用中，操作者经常需要增加新的产品，修改产品加工属性等，而这又需要专业编程人员去增加修改控制程序，而且控制程序有很大的随意性，给后续其他编程人员带来困难，同时给切割机控制程序的相互交换数据造成很大的障碍，不便于程序的后期维护和编辑。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种激光切割机控制程序模块化系统，将设备的控制分为几个标准单元，根据每个单元的工艺要求，编写具有通用性的程序块，每个单元程序块预留外部设备接口针脚，从而保证程序的通用性，在后续机床增加相关设备时，也无需大量修改添加程序，从而提高了激光切割机的生产效率，减少切割机的故障率，增强了激光切割机后期维护的便捷性和可靠性，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种激光切割机控制程序模块化系统，包括数控系统PPU单元、数控系统伺服单元和外围设备控制单元，所述数控系统PPU单元内通过系统总线集成连接有激光机床人机界面HMI，在数控系统PPU单元内还设有PLC处理器，PLC处理器通过系统总线与激光机床人机界面HMI连接；所述数控系统伺服单元分别通过驱动总线和设备总线与数控系统PPU单元连接，所述外围设备控制单元通过Profinet总线连通数控系统PPU单元内的输入输出单元模块。
[0006]更进一步地，所述PLC处理器内包括产品参数选择模块、输入信号映射模块、系统控制模块、激光切割单元模块和输出信号映射模块；
[0007]其中，所述产品参数选择模块用于实现激光切割加工的产品型号、产品属性的添加、编辑以及选择功能，并通过输入信号映射模块、输出信号映射模块使切割机设备与PLC处理器之间完成信号的交互；
[0008]所述系统控制模块包含系统启动模块、系统操作模块、系统暂停/预停模块、系统安全功能模块、系统报警、数据记录模块，系统控制模块用于实现对激光切割机系统的全局控制，条件满足的情况下，触发启动使能，机床启动，触发停止、报警，机床系统停止，并记录故障、报警信息；
[0009]所述激光切割单元模块用于完成轴控制动作，驱动X、Y、Z三轴对应的伺服电机动作，同时控制激光器的启停，激光功率、占空比设置，切割参数，穿孔工艺设置，以及外围辅助设备液压站。
[0010]更进一步地，通过对产品参数选择模块的使用，使维护者甚至操作人员能简便地添加新的产品类型，以及编辑修改现有产品的属性，选定产品编号后，PLC处理器自动选择相应的功能块以及数据，并映射到相应设备的控制接口，使设备执行相应的动作程序，完成产品的加工。
[0011]更进一步地，输入信号映射模块用于接收所有设备单元的动态输入信号，同时根据逻辑程序的需要，实时地将部分实际输入信号与PLC处理器内部存储单元数据进行逻辑处理，最后将实际的输入信号以及需要的逻辑结果赋值给PLC处理器内部的存储数据，PLC处理器通过赋值后的存储数据与产品参数选择模块、系统控制模块、激光切割单元模块进行数据逻辑处理，再将处理结果通过输出信号映射模块执行相关电磁阀、电机、指示灯动作。
[0012]更进一步地，输入信号映射模块在PLC处理器工作时，将采集到的设备输入信号状态存放在对应的输入映像区，而将运算的结果存放到对应的输出映像区内，通过输出信号映射模块执行逻辑结果；PLC处理器在执行用户程序时所需的输入继电器、输出继电器的数据取自于映像区，而不直接与外围设备控制单元发生关系，使PLC处理器在工作时只和内存有关地址单元内所存信息状态发生关系，而系统控制模块的输出只给内存某一地址单元设定一个状态。
[0013]更进一步地，系统控制模块用于系统的初始化、启动以及系统的模式选择，系统的暂停，系统的安全功能，系统报警，数据记录；通过系统控制模块对系统的集中化控制，实现系统安全性，指令统一性，数据记录齐全性功能。
[0014]更进一步地，激光切割单元模块是模块化系统的核心单元，用于实现对切割机的X、Y、Z三轴的控制，激光器参数的赋值以及启停控制，还包括对外围辅助功能液压单元的控制。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016]1、本专利技术提供的一种激光切割机控制程序模块化系统，根据工艺要求把激光切割机控制程序分为几个独立的单元功能块，然后分别对每个单元功能块进行编程，每个单元都匹配独立的数据块，使得各模块之间相互独立、功能明确，具有清晰的程序结构，大大降低了编程难度，避免了重复编程，同时保证了较高的程序质量。
[0017]2、本专利技术提供的一种激光切割机控制程序模块化系统，模块化编程使得每个单元功能块，都具有独立的数据块，使得程序结构清晰，具有良好的可读性，便于编程者以外的人理解，每个单元的独立数据存储块，使得每个模块之间的数据交换有很好的独立性，通过赋值映射给中间变量，完成功能单元之间的数据传输，同时因为传递的是中间变量，可以任意处理数据，而不影响原数据块，从而保证各个工能单元的独立性，大大提高激光切割机的安全性，可以防止因为程序错误而造成设备的误动作，同时模块化的编程具有良好的移植性，大大提高了编程效率。
[0018]3、本专利技术提供的一种激光切割机控制程序模块化系统，在模块化编程的系统中，利用产品参数选择模块可以快捷的实现某一种产品的选择，选择产品编号后，可以自动完成其他对应的单元功能模块的选择和调用，而无需再分别选择、调用各个控制单元功能块，从而大大节省了控制程序的编制与调试的时间。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的激光切割机控制程序模块化系统的电路连接示意图；
[0020]图2是本专利技术激光切割机控制系统PPU单元的整体控制程序结构关系示意图；
[0021]图3是本专利技术的激光切割机产品参数选择模块控制程序图；
[0022]图4a是本专利技术的输入信号映射模块控制程序图；
[0023]图4b是本专利技术的输入信号映射模块控制逻辑Network1示意图；
[0024]图5a、图5b、图5c、图5d、图5e是本专利技术的系统控制模块控制逻辑Network1示意图；
[0025]图6是本专利技术的系统控制模块控制逻辑Network2、Network3示意图；
[0026]图7是本专利技术的激光切割单元中轴控制单元模块控制程序图；
[0027]图8是本专利技术的激光切割单元中液压单元模块控制程序图；
[0028]图8a、图8b、图8c、图8d是本专利技术的液压单元模块控制逻辑Network1
‑
8示意图；
[0029]图9是本专利技术的激光切割单元激光切割参数选择界面示意图；
[0030]图10是本专利技术的输出信号映射模块控制程序图；
[0031]图11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光切割机控制程序模块化系统，其特征在于，包括数控系统PPU单元、数控系统伺服单元和外围设备控制单元，所述数控系统PPU单元内通过系统总线集成连接有激光机床人机界面HMI，在数控系统PPU单元内还设有PLC处理器，PLC处理器通过系统总线与激光机床人机界面HMI连接；所述数控系统伺服单元分别通过驱动总线和设备总线与数控系统PPU单元连接，所述外围设备控制单元通过Profinet总线连通数控系统PPU单元内的输入输出单元模块。2.如权利要求1所述的一种激光切割机控制程序模块化系统，其特征在于：所述PLC处理器内包括产品参数选择模块(1)、输入信号映射模块(2)、系统控制模块(3)、激光切割单元模块(4)和输出信号映射模块(5)；其中，所述产品参数选择模块(1)用于实现激光切割加工的产品型号、产品属性的添加、编辑以及选择功能，并通过输入信号映射模块(2)、输出信号映射模块(5)使切割机设备与PLC处理器之间完成信号的交互；所述系统控制模块(3)包含系统启动模块、系统操作模块、系统暂停/预停模块、系统安全功能模块、系统报警、数据记录模块，系统控制模块(3)用于实现对激光切割机系统的全局控制，条件满足的情况下，触发启动使能，机床启动，触发停止、报警，机床系统停止，并记录故障、报警信息；所述激光切割单元模块(4)用于完成轴控制动作，驱动X、Y、Z三轴对应的伺服电机动作，同时控制激光器的启停，激光功率、占空比设置，切割参数，穿孔工艺设置，以及外围辅助设备液压站。3.如权利要求2所述的一种激光切割机控制程序模块化系统，其特征在于：通过对产品参数选择模块(1)的使用，使维护者甚至操作人员能简便地添加新的产品类型，以及编辑修改现有产品的属性，选定产品编号后，PLC处理器自动选择相应的功能块以及数据，并映射到相应设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成洁，宋铁，王亮，吴晓操，范荣博，
申请(专利权)人：泰尔重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：