【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种控制系统，特别是一种多通道运动控制系统。
技术介绍
1、数控机床属于核心基础装备制造业，号称"工业母机"，其技能水平代表着一个国家的核心竞争力，尤其是五轴联动高级数控机床对一个国家的航空、航天、军事、科研、精细机械、高精医疗设备等职业有着无足轻重的影响力。随着工业4.0和自动化技术的发展，将机床控制和自动化控制集成，实现单机自动化和多机协同控制，实现复杂加工工艺、提高加工效率是未来的趋势，长期以来，针对特定设备开发专用的运动控制系统是国内传统的解决方案，基于平台式的运动控制是国外已经在发展的高端技术，国内虽然有众多的运动控制开发公司，但是基于平台化的运动控制系统一直缺失，制约了我国装备和自动化产业的发展。
2、传统单通道运动控制系统只能进行一台设备或一个工位的加工，而具有多通道控制功能的运动控制系统则能同时控制多台设备或多个工位的加工，相当于原来需要多个控制系统的多台机床或者多个工位，现在只需要一套多通道运动控制系统就可以控制，并可以实现各设备或工位的独立和协同运行。
3、对于不同的机床或装备,就需要开发对应的运动控制系统,由于不同的机床或装备既有相同的部分,也有不相同的部分,与不同的机床或装备匹配的运动控制系统既有相同的部分,也有不相同的部分,对于相同的部分就不需要调整,不需要调整就直接采用标准配置即可,对于不相同的部分就需要调整,需要调整就需要非标配置,这就导致了运动控制系统的开发速度慢,适配时间长，每个控制系统的适用范围很小。
技术实现思路>
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的一个目的在于提供一种适用范围广的平台式多通道自动化运动控制系统。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种平台式多通道自动化运动控制系统,包括参数模块、手动操作模块、自动加工模块、文件管理模块、诊断模块、界面显示模块、通道管理模块和通讯模块，所述参数模块用于设置运动控制系统相关的各重要参数，所述手动操作模块用于手动移动加工设备各加工轴的位置，所述自动加工模块通过解释编写的程序控制加工设备各加工轴按预定的指令路径执行程序以实现预期的动作流程，所述文件管理模块用于实现对加工文件的管理,所述诊断模块用于查看和诊断运动控制系统各模块的工作状态和运行数据,所述界面显示模块用于实现人机交互,所述通道管理模块用于负责高调和管理各通道内及通道间的协同运动以实现各种复杂的控制功能，所述通讯模块用于负责管理系统各模块间的数据和信息交换以使得系统能够协同稳定运行,通过所述参数模块可以完成系统功能、性能的配置,所述文件管理模块提供控制程序的编写工具,所述手动操作模块完成系统的运行的对位和相关准备操作,所述自动加工模块完成控制程序的执行，实现预期的控制功能,所述诊断模块提供运动控制系统各模块运行状态和数据，用于分析运动控制系统的运行情况和产生故障的原因,所述界面显示模块用于将可视化的数据和信息提供给使用人员,所述通道管理模块负责调度各通道的协同运行，实现复杂的控制需求,所述通讯模块负责将运动控制系统运行产生的状态和数据信息通过接口提供给第三方软件，使用户可以基于所提供的数据接口进行二次开发，实现对运动控制系统的功能扩展。
4、所述参数模块包括系统参数设定单元、轴参数设定单元、用户自定义参数设定单元、io配置单元、通道配置单元、从站配置单元、密码设置单元、参数管理单元、软件注册管理单元,使用所述参数模块对标准部分参数进行配置，配置顺序是：通道配置单元、从站配置单元、轴参数设定单元、io参数设置单元、系统参数设定单元,所述系统参数设定单元设置运动控制系统基本的公共参数,所述轴参数设定单元设置加工设备各加工轴的运动参数,用户自定义参数设定单元设置用户自定义的变量参数,所述io配置单元设置输入、输出信号的地址映射、信号名称、信号电平高低，所述通道配置单元设置使用通道数量、通道名称及通道ip地址，所述从站配置单元设置连接的从站模块类型、模块的控制地址信息，所述密码设置单元设置厂家与用户的权限密码，所述参数管理单元配置参数的使用和参数类型选择，所述软件注册管理单元输入注册码以授权用户的使用期限。
5、所述手动操作模块设置有点动操作模式、增量移动模式、回零操作模式、手轮操作模式,通过所述软件注册管理单元注册后,密码设置单元设置各级用户密码，密码分成厂家密码和用户密码，在进行各个界面进行操作时，会按要求输入对应的密码，所述点动操作模式用于连续操作轴的运行，当对应轴方向的按钮按下，该轴按照设定的速度和方向移动，松开按钮，终止移动，所述增量移动模式用于轴位置的定量运行，每按下一次轴的方向按钮，该轴运行固定距离，所述回零操作模式快速准确的回到系统或程序的零点，所述手轮操作模式用于调整轴的运动量，转动手轮，系统按手轮转动的角度计数值，通过规定的比例关系控制轴的运行，随动操作控制以调整加工设备各加工轴位置。
6、所述自动加工模块包括g代码解析模块、速度前瞻规划模块、直线插补规划模块、圆弧插补规划模块、宏程序模块、子程序模块，所述g代码解析模块将代码格式指令编译为轴的运动、输入判断、输出控制和数据的运算，所述速度前瞻规划模块调整运动段落之间的速度变化，提高相切、拐角、小线段加工精度，所述直线插补规划模块实现将多轴的运动合成为需要的直线轨迹控制，所述圆弧插补规划模块实现将两轴的运动合成为需要的圆弧轨迹控制，所述宏程序模块的指令数据使用宏变量，可以方便数学与函数运算，简化程序设计，所述子程序模块将特定功能的程序代码段封装成子程序，可简化主程序，方便调用。
7、所述自动加工模块以g代码编辑用于数控设备控制的通用g代码指令，还以g代码扩展有用于自动化流程控制的特殊g代码指令，使得用户可以在不进行软件开发的情况下，采用g代码就可以编写自动化流程控制或者设备控制与自动化装置的融合控制，实现多台设备的流水线集成控制。
8、所述文件管理模块包括文件读入模块、文件编辑模块、文件保存模块，切换加工零件时，所述文件读入模块更换加工程序，所述文件编辑模块在线对加工程序进行修改，所述文件保存模块对修改后的加工文件保存、存档。
9、所述诊断模块设置有系统核心数据诊断模块、轴状态诊断模块、io数据显示界面、宏变量数据显示界面、系统硬件资源显示界面、事件记录管理模块,手动操作模块调试受控设备时需要配合所述诊断模块,直达到设备可运行状态，所述系统核心数据诊断模块查看系统文件加载与从站工作状态，所述轴状态诊断模块查看加工设备各加工轴的位置、速度，所述io数据显示界面查看与调试运动控制系统的输入、输出、d变量、m变量、t变量的状态与数据，所述宏变量数据显示界面查看与设置宏变量数据，所述系统硬件资源显示界面显示当前系统已配置的从站模块的io点、数据变量，所述事件记录管理模块记录运动控制系统的启动加载状态、报警停机情况。
10、所述界面显示模块设置有通道列表显示界面、监控窗口、通道加工数据显示界面、用户自定义界面，所述通道列表显示界面显示当前已配置的各通道及加工设备各本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种平台式多通道自动化运动控制系统,其特征在于包括参数模块、手动操作模块、自动加工模块、文件管理模块、诊断模块、界面显示模块、通道管理模块和通讯模块，所述参数模块用于设置运动控制系统相关的各重要参数，所述手动操作模块用于手动移动加工设备各加工轴的位置，所述自动加工模块通过解释编写的程序控制加工设备各加工轴按预定的指令路径执行程序以实现预期的动作流程，所述文件管理模块用于实现对加工文件的管理,所述诊断模块用于查看和诊断运动控制系统各模块的工作状态和运行数据,所述界面显示模块用于实现人机交互,所述通道管理模块用于负责高调和管理各通道内及通道间的协同运动以实现各种复杂的控制功能，所述通讯模块用于负责管理系统各模块间的数据和信息交换以使得系统能够协同稳定运行,通过所述参数模块可以完成系统功能、性能的配置,所述文件管理模块提供控制程序的编写工具,所述手动操作模块完成系统的运行的对位和相关准备操作,所述自动加工模块完成控制程序的执行，实现预期的控制功能,所述诊断模块提供运动控制系统各模块的运行状态和数据，用于分析运动控制系统的运行情况和产生故障的原因,所述界面显示模块用于将可视化的数据和
2.根据权利要求1所述的平台式多通道自动化运动控制系统，其特征在于所述参数模块包括系统参数设定单元、轴参数设定单元、用户自定义参数设定单元、IO配置单元、通道配置单元、从站配置单元、密码设置单元、参数管理单元、软件注册管理单元,使用所述参数模块对标准部分参数进行配置，配置顺序是：通道配置单元、从站配置单元、轴参数设定单元、IO参数设置单元、系统参数设定单元,所述系统参数设定单元设置运动控制系统基本的公共参数,所述轴参数设定单元设置加工设备各加工轴的运动参数,用户自定义参数设定单元设置用户自定义的变量参数,所述IO配置单元设置输入、输出信号的地址映射、信号名称、信号电平高低，所述通道配置单元设置使用通道数量、通道名称及通道IP地址，所述从站配置单元设置连接的从站模块类型、模块的控制地址信息，所述密码设置单元设置厂家与用户的权限密码，所述参数管理单元配置参数的使用和参数类型选择，所述软件注册管理单元输入注册码以授权用户的使用期限。
3.根据权利要求2所述的平台式多通道自动化运动控制系统，其特征在于所述手动操作模块设置有点动操作模式、增量移动模式、回零操作模式、手轮操作模式,通过所述软件注册管理单元注册后,密码设置单元设置各级用户密码，密码分成厂家密码和用户密码，在进行各个界面进行操作时，会按要求输入对应的密码，所述点动操作模式用于连续操作轴的运行，当对应轴方向的按钮按下，该轴按照设定的速度和方向移动，松开按钮，终止移动，所述增量移动模式用于轴位置的定量运行，每按下一次轴的方向按钮，该轴运行固定距离，所述回零操作模式快速准确的回到系统或程序的零点，所述手轮操作模式用于调整轴的运动量，转动手轮，系统按手轮转动的角度计数值，通过规定的比例关系控制轴的运行，随动操作控制以调整加工设备各加工轴位置。
4.根据权利要求3所述的平台式多通道自动化运动控制系统，其特征在于所述自动加工模块包括G代码解析模块、速度前瞻规划模块、直线插补规划模块、圆弧插补规划模块、宏程序模块、子程序模块，所述G代码解析模块将代码格式指令编译为轴的运动、输入判断、输出控制和数据的运算，所述速度前瞻规划模块调整运动段落之间的速度变化，提高相切、拐角、小线段加工精度，所述直线插补规划模块实现将多轴的运动合成为需要的直线轨迹控制，所述圆弧插补规划模块实现将两轴的运动合成为需要的圆弧轨迹控制，所述宏程序模块的指令数据使用宏变量，所述子程序模块将特定功能的程序代码段封装成子程序。
5.根据权利要求4所述的平台式多通道自动化运动控制系统，其特征在于所述自动加工模块以G代码编辑用于数控设备控制的通用G代码指令，还以G代码扩展有用于自动化流程控制的特殊G代码指令。
6.根据权利要求4所述的平台式多通道自动化运动控制系统，其特征在于所述文件管理模块包括文件读入模块、文件编辑模块、文件保存模块，切换加工零件时，所述文件读入模块更换加工程序，所述文件编辑模块在线对加工程序进行修改，所述文件保存模块对修改后的加工文件保存、存档。
7.根据权利要求5所述的平台式多通道自动化运动控制系统，其特征在于所述诊断模块设置有系统核心数据诊断模块、轴状态诊断模块、IO数据显示界面、宏变量数据显示界面、系统硬件资源显示界面、事件...
【技术特征摘要】
1.一种平台式多通道自动化运动控制系统,其特征在于包括参数模块、手动操作模块、自动加工模块、文件管理模块、诊断模块、界面显示模块、通道管理模块和通讯模块，所述参数模块用于设置运动控制系统相关的各重要参数，所述手动操作模块用于手动移动加工设备各加工轴的位置，所述自动加工模块通过解释编写的程序控制加工设备各加工轴按预定的指令路径执行程序以实现预期的动作流程，所述文件管理模块用于实现对加工文件的管理,所述诊断模块用于查看和诊断运动控制系统各模块的工作状态和运行数据,所述界面显示模块用于实现人机交互,所述通道管理模块用于负责高调和管理各通道内及通道间的协同运动以实现各种复杂的控制功能，所述通讯模块用于负责管理系统各模块间的数据和信息交换以使得系统能够协同稳定运行,通过所述参数模块可以完成系统功能、性能的配置,所述文件管理模块提供控制程序的编写工具,所述手动操作模块完成系统的运行的对位和相关准备操作,所述自动加工模块完成控制程序的执行，实现预期的控制功能,所述诊断模块提供运动控制系统各模块的运行状态和数据，用于分析运动控制系统的运行情况和产生故障的原因,所述界面显示模块用于将可视化的数据和信息提供给使用人员,所述通道管理模块负责调度各通道的协同运行，实现复杂的控制需求,所述通讯模块负责将运动控制系统运行产生的状态和数据信息通过接口提供给第三方软件，用户可基于所提供的数据接口进行二次开发，实现对运动控制系统的功能扩展。
2.根据权利要求1所述的平台式多通道自动化运动控制系统，其特征在于所述参数模块包括系统参数设定单元、轴参数设定单元、用户自定义参数设定单元、io配置单元、通道配置单元、从站配置单元、密码设置单元、参数管理单元、软件注册管理单元,使用所述参数模块对标准部分参数进行配置，配置顺序是：通道配置单元、从站配置单元、轴参数设定单元、io参数设置单元、系统参数设定单元,所述系统参数设定单元设置运动控制系统基本的公共参数,所述轴参数设定单元设置加工设备各加工轴的运动参数,用户自定义参数设定单元设置用户自定义的变量参数,所述io配置单元设置输入、输出信号的地址映射、信号名称、信号电平高低，所述通道配置单元设置使用通道数量、通道名称及通道ip地址，所述从站配置单元设置连接的从站模块类型、模块的控制地址信息，所述密码设置单元设置厂家与用户的权限密码，所述参数管理单元配置参数的使用和参数类型选择，所述软件注册管理单元输入注册码以授权用户的使用期限。
3.根据权利要求2所述的平台式多通道自动化运动控制系统，其特征在于所述手动操作模块设置有点动操作模式、增量移动模式、回零操作模式、手轮操作模式,通过所述软件注册管理单元注册后,密码设置单元设置各级用户密码，密码分成厂家密码和用户密码，在进行各个界面进行操作时，会按要求输入对应的密码，所述点动操作模式用于连续操作轴的运行，当对应轴方向的按钮按下，该轴按照设定的速度和方向移动，松开按钮，终止移动，所述增量移动模式用于轴位置的定量运行，每按下一次轴的方向按钮，该轴运行固定距离，所述回零操作模式快速准确的回到系统或程序的零点，所述手轮操作模式用于调整轴的运动量，转动手轮，系统按手轮转动的角度计数值，通过规定的比例关系控制轴的运行，随动操作控制以调整加工设备各加工轴位置。
4.根据权利要求3所述的平台式多通道自动化运动控制系统，其特征在于所述自动加工模块包括g代码解析模块、速度前瞻规划模块、直线插补规划模块、圆弧插补规划模块、宏程序模块、子程序模块，所述g代码解析模块将代码格式指令编...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹远兵，苏爱林，邵立伟，
申请(专利权)人：中山爱因思特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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