專利名稱：開(kāi)放式中高檔數(shù)控系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)硬件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件，特別涉及開(kāi)放式中高檔數(shù)控系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)硬件。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，現(xiàn)代制造業(yè)迅猛發(fā)展，尤其是以計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的發(fā)展最為顯著，使得在數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面對(duì)CNC控制系統(tǒng)的需求更趨多元化。一方面要求CNC控制系統(tǒng)可以和CAM/CAD/CAPP等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信，另一方面也要求CNC控制器具備模塊化和可重新配置的特點(diǎn)，這樣就可以根據(jù)不同的用戶需求，迅速、高效、低成本的構(gòu)建面向用戶的控制系統(tǒng)。對(duì)于開(kāi)放式系統(tǒng)的研究，世界上許多國(guó)家都投入了大量的人力，物力和財(cái)力，并取得了不小的成果，例如歐洲的OSACA(Open System Architecture forControl within Automation)、美國(guó)的OMAC(Open Modular ArchitectureController)和日本的OSE(Open System Environment)。而目前市面上流行的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)往往多側(cè)重于軟件功能的擴(kuò)充，而對(duì)硬件部分的擴(kuò)展不力或者繁復(fù)，不夠靈活。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)硬件部分技術(shù)不足，提供一種開(kāi)放式中高檔數(shù)控系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)硬件。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案概述如下專門為開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一種總線規(guī)范一專用高速光電隔離SuperBus總線系統(tǒng)，采用插卡式工業(yè)應(yīng)用多通道底板置于控制系統(tǒng)控制箱體底部，作為分立控制模塊插板的載體，以FPGA為主控元件的各個(gè)分立控制模塊軸運(yùn)動(dòng)控制?？?、IO接口控制卡和專用電源卡，插在多功能主板上，卡之間采用SuperBus總線連接，各分離模塊控制箱體的控制系統(tǒng)采用62針連接器實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)，SuperBus總線PCI接口板實(shí)現(xiàn)工控機(jī)(IPC)與CNC控制器通信連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是
(1)SuperBus總線系統(tǒng)體積小，功耗小，聯(lián)接可靠。
(2)大大減小CNC控制器的體積，系統(tǒng)更加緊湊可靠，更加易于擴(kuò)展。
(3)各分立模塊，通過(guò)SuperBus總線接插在多功能主板上，可以靈活組合。


圖1開(kāi)放式中高檔數(shù)控系統(tǒng)模塊化硬件框圖圖2開(kāi)放式中高檔數(shù)控系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)圖圖中，62針連接器1 電源模塊2 軸運(yùn)動(dòng)控制模塊3 IO控制模塊4FPGA主控元件具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述圖1中，SuperBus總線系統(tǒng)是一種專門為開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一種總線規(guī)范，是一種優(yōu)化的、小型、實(shí)現(xiàn)高速控制的總線系統(tǒng)。各分離模塊包括軸運(yùn)動(dòng)控制模塊3、IO控制模塊4和專用電源模塊2通過(guò)SuperBus總線專用接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，采用62針連接器1連接各分離模塊控制箱體的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)，數(shù)控專用電源提供穩(wěn)定的電源。
圖2中，采用插卡式工業(yè)應(yīng)用多通道底板置于控制系統(tǒng)控制箱體后部，各分離模塊插在多功能主板上，嵌在插卡式工業(yè)應(yīng)用多通道底板，軸運(yùn)動(dòng)控制模塊3是以FPGA為主控元件5設(shè)計(jì)的軸運(yùn)動(dòng)控制模塊，完成軸控制功能，通過(guò)SuperBus總線接插在多功能主板上，可以靈活組合；IO控制模塊4是以FPGA為主控元件5設(shè)計(jì)的軸運(yùn)動(dòng)控制模塊，完成IO控制功能，通過(guò)SuperBus總線接插在多功能主板上，可以靈活組合。SuperBus總線通過(guò)PCI接口板與工控機(jī)(IPC)通信連接。在工控機(jī)(IPC)總控制下，利用其硬件的標(biāo)準(zhǔn)化、高速運(yùn)算能力、開(kāi)放總線、網(wǎng)絡(luò)功能以及豐富的軟件資源等，使得本控制系統(tǒng)在改善CNC控制器的用戶界面、圖形顯示、動(dòng)態(tài)仿真、數(shù)控編程、故障診斷、網(wǎng)絡(luò)通訊等功能方面表現(xiàn)出了無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。
權(quán)利要求1一種開(kāi)放式中高檔數(shù)控系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)硬件，其特征在于，所述模塊化結(jié)構(gòu)硬件采用專用高速光電隔離SuperBus總線系統(tǒng)，SuperBus總線PCI接口板實(shí)現(xiàn)工控機(jī)(IPC)與CNC控制器通信連接。SuperBus總線連接以FPGA為主控元件的各個(gè)分立控制模塊，各分離模塊控制箱體的控制系統(tǒng)采用62針連接器實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)，卡式工業(yè)應(yīng)用多通道底板置于控制系統(tǒng)控制箱體底部。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述硬件，其特征在于，所述以FPGA為主控元件的各個(gè)分立控制模塊軸運(yùn)動(dòng)控制模卡、IO接口控制卡和專用電源卡，插在多功能主板上。
3根據(jù)權(quán)利要求1或2所述硬件，其特征在于，所述插卡式工業(yè)應(yīng)用多通道底板，作為分立控制模塊主板的載體。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種開(kāi)放式中高檔數(shù)控系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)硬件，解決目前對(duì)硬件部分的擴(kuò)展不力或者繁復(fù)，不夠靈活問(wèn)題；模塊化結(jié)構(gòu)硬件采用專用高速光電隔離SuperBus總線系統(tǒng)，SuperBus總線PCI接口板實(shí)現(xiàn)工控機(jī)(IPC)與CNC控制器通信連接，總線連接以FPGA為主控元件的各個(gè)分立控制模塊，各分離模塊控制箱體的控制系統(tǒng)采用62針連接器實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)，作為分立控制模塊主板載體的卡式底板置于控制系統(tǒng)控制箱體后部；本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是SuperBus總線系統(tǒng)體積小、功耗小、連接可靠、系統(tǒng)緊湊可靠，大大減小CNC控制器的體積，更加易于擴(kuò)展，各分立模塊可以靈活組合。
文檔編號(hào)G05B19/414GK2919323SQ20062009065
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者曲永強(qiáng), 于德海, 吳超, 高德峰, 陳偉華, 劉軼燮 申請(qǐng)人:大連光洋科技工程有限公司