專利名稱：可用程序進行plc接口處理的機床控制裝置及處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及可用程序進行PLC接口處理的機床控制裝置及接口處理方法，尤其是對機床用主操作板(Operation Panel)的可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller以下簡稱PLC)上的I/O手段，不使用接口或指示燈，而是通過使用程序方式進行處理，從而構(gòu)成不需要布線的可用程序進行PLC接口處理的機床控制裝置及處理方法。
背景技術：
目前使用的CNC(Computer Numerical Control計算機數(shù)值控制)機床是指，通過數(shù)控程序控制的自動操作，對加工物進行切削等加工作業(yè)的設備。
圖1為現(xiàn)有的CNC機床用控制裝置的框圖。
圖1中的控制裝置100對與其連接的機床(未圖示)的整個動作進行控制，并根據(jù)數(shù)控程序中預先設定的命令，控制機床的動作。另外，接受來自用戶的相關命令，并傳遞相關的信息。
現(xiàn)有的控制裝置100中為了輸入用戶有關機床動作的命令，包括由輸入輸出板11、鍵盤12以及顯示單元13組成的主操作板10。而且，還包括數(shù)控單元20，識別主操作板10的命令，并通過程序儲存單元(未圖示)中程序，輸出一系列的順序控制命令；PLC30，接受來自數(shù)控單元20的順序控制命令，并通過相應的方法對機床的輸入輸出進行順序控制(Sequential Control)；機械輸入輸出單元40，輸入和輸出PLC30的命令或信息，并將命令傳送到機床；伺服控制單元50，根據(jù)上述數(shù)控單元20的順序控制命令，對伺服馬達或主軸馬達等馬達60進行控制。
這里，順序控制指的是，按照預定的順序，依次進行一系列控制步驟的自動控制。例如，假設NC車床(NC Turning Machine)加工一外徑為50mm，內(nèi)徑上形成有M20的螺紋的部件，首先，NC車床將圓形材料固定在卡盤上并開始加工。裝在刀架上的各種刀具中選擇粗削用的刀具進行粗削加工。完成粗削加工后卡盤停止旋轉(zhuǎn)，而刀架則選擇精削用車刀。完成工具選擇后，主軸帶動卡盤旋轉(zhuǎn)，并通過位于刀架加工位置上的精削車刀，進行精削加工，完成外徑50mm的加工。完成外徑加工后，在刀架中選擇鉆頭對加工物的內(nèi)徑中心進行鉆孔。完成鉆孔加工后，再選擇適合于內(nèi)徑加工的車刀并使其進入加工位置，然后對內(nèi)徑進行加工，以供形成M20的螺紋。完成內(nèi)徑加工后，刀架選擇M20螺紋加工用的螺絲攻(Tap)，進行攻螺絲(tapping)加工，形成螺紋。上述動作按順序自動進行，這就是順序控制。即，控制裝置100根據(jù)一系列的控制命令，依次對機床進行控制，對任何復雜零件，均按照作業(yè)程序進行加工。
圖1中A部分顯示輸入輸出板11和PLC30之間的連接關系，上述輸入輸出板11中包括，機床操作用的各種輸入開關，和顯示機床或PLC30的輸出的指示燈。
輸入輸出板11上設有撥動開關(Toggle)等輸入裝置，其連接于PLC30的輸入接口和輸出接口，并接受用戶通過開關操作進行的PLC30控制命令。另外，輸入輸出板11上設有指示燈，可顯示通過PLC30輸出接口的輸出，以顯示機床的動作情況。
圖2為現(xiàn)有機床控制裝置的主操作板示意圖。
如圖2所示，主操作板包括，顯示畫面2a、英文/數(shù)字輸入鍵2b、功能鍵2c以及操作板2d。其中，顯示畫面2a對應于顯示單元13，英文/數(shù)字輸入鍵2b和功能鍵2c對應于鍵盤12。操作板2d對應于輸入輸出板11，而對輸入到PLC30的各種控制用接口的輸入，通過操作板2d上的開關操作來進行。
這種開關包括，用于機床操作、電源的開/關、緊急停機(emergencystop)以及超越控制開關(Override)等操作的開關，使主軸以時針方向及逆時針方向旋轉(zhuǎn)的手動操作開關，開/關切削油用的開關，手動移送操作開關。而PLC30輸出的輸出接口，通過操作板2d上的指示燈等顯示元件來顯示。
通過上述開關進行的機床動作，并不是通過順序控制，在機床進行諸如螺栓中形成螺紋的一系列機械加工，而是在一系列的順序控制中，根據(jù)需要，用戶發(fā)出的非順序控制命令。
例如，在機械加工中，按照預定順序，當前不是噴射切削油的時間，但用戶根據(jù)加工狀況判斷需要噴射切削油時，就通過開關操作噴射切削油。另外，當根據(jù)加工狀態(tài)判斷主軸以逆時針方向旋轉(zhuǎn)更加有利于加工時，用戶可暫停加工并調(diào)整旋轉(zhuǎn)方向，此操作與加工順序無關。這些操作與預先設定的加工順序無關，由用戶進行實時操作。即，順序控制中，用戶通過鍵盤或觸摸屏輸入加工順序，這樣，通過數(shù)控單元20，而伺服控制通過伺服控制單元50對伺服馬達或主軸馬達等馬達進行控制。另外，由數(shù)控單元20向PLC30下達控制機床各裝置的命令，這樣，通過PLC30，由機械輸入輸出單元40向機床傳遞命令。即，順序控制中，通過數(shù)控單元20向伺服控制單元50或PLC30下達命令。但是現(xiàn)有機床控制裝置的控制命令中，非順序命令是由用戶直接通過PLC專用I/O輸入輸出接口輸入。即，由用戶操作操作板上的各種開關，通過直接連接操作板和PLC30的布線，向PLC30傳遞非順序控制命令。
通常，主操作板10上的輸入輸出板11中包括，16個至32個用于PLC30輸入輸出的接口。輸入輸出板11和PLC30之間布設有相當于接口數(shù)量的布線，這種布線長度可達數(shù)米。這種布線有時可起到機床及其控制裝置中所發(fā)生雜波的傳送路徑或天線的作用，從而降低機床性能，而且布線處理制約了機床設計。
另外，最近隨著I/O接口的價格上升，各種機床控制用開關元件安裝越來越昂貴。而且，將這種開關元件安裝在主操作板上，使主操作板越來越大，主操作板外觀設計上也受到這些開關和指示燈的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述問題，其目的在于提供一種，對設置在機床控制裝置的主操作板上的PLC用I/O，使用程序方式進行處理而不通過接口，從而省去PLC接口用的布線，并提高系統(tǒng)可靠性的可用程序進行PLC接口處理的機床控制裝置及處理方法。
另外，本發(fā)明的另一目的為，提供一種設置有用戶界面的主操作板結(jié)構(gòu)，該用戶界面用于程序處理的PLC接口，從而便于用戶進行操作的可用程序進行PLC接口處理的機床控制裝置及處理方法。
本發(fā)明中的根據(jù)相關控制命令控制機床的機床控制裝置，包括PLC、主操作板、數(shù)控單元。
PLC根據(jù)在執(zhí)行包括順序控制命令的上述相關控制命令中所接受的，并對應于用戶非順序控制命令的相關接口對應命令，對上述機床進行控制。主操作板在上述機床進行動作時，接受來自用戶的至少一個上述非順序控制命令，并輸出相應的特定接口輸入信息。
另外，數(shù)控單元將上述接口輸入信息轉(zhuǎn)換為上述接口對應命令，并傳送到上述PLC。
上述非順序控制命令包括，上述機床的緊急停機，對顯示上述機床處于運行狀態(tài)的運行指示燈的控制，對自動門的開關控制，超越控制中的至少一種。
上述PLC從上述機床中接受并輸出對上述非順序控制命令的至少一種控制結(jié)果，上述主操作板接受對應于上述接口輸出信息并可向用戶顯示。這時，上述數(shù)控單元將上述控制結(jié)果轉(zhuǎn)換為上述接口輸出信息并輸出到上述主操作板。
另外，上述數(shù)控單元以及上述PLC最好包括可輸入和輸出相關數(shù)據(jù)的存儲器。這樣，當上述數(shù)控單元將上述接口對應命令傳送到上述PLC，以及上述PLC將上述控制結(jié)果傳送到上述數(shù)控單元時，在上述存儲器中，對上述接口對應命令和控制結(jié)果，通過預設的標志(Flag)標示。
上述PLC根據(jù)來自上述數(shù)控單元的可由程序?qū)嵤┑奶菪螆D(LadderDiagram)運行，上述梯形圖包括上述接口對應命令以及控制結(jié)果處理有關的信息。
上述主操作板包括，輸入單元、顯示單元、操作板控制單元。
輸入單元通過特定輸入方法，接受用戶的上述非順序命令；顯示單元向用戶顯示上述接口輸出信息。操作板控制單元將通過上述輸入單元輸入的用戶非順序控制命令，轉(zhuǎn)換為上述接口輸入信息并輸出至上述數(shù)控單元，還將對應于接受的上述接口輸出信息的信息，輸出到上述顯示單元。
上述顯示單元可使用視覺或聽覺中至少一種方法，向用戶進行顯示。
上述輸入單元可包括，鍵盤，以及可通過視覺辨認并設置在上述輸入單元上的觸摸屏中的至少一種。
上述操作板控制單元通過上述顯示單元顯示幫助用戶設定的指南(Guide)，上述指南為，接受上述用戶非順序命令的上述輸入方法以及上述接口輸出信息的顯示方法中的至少一個，然后可通過上述輸入單元，接受用戶根據(jù)上述指南進行的設定。
另外，本發(fā)明中，機床安裝有上述機床控制裝置，可省去用于傳送上述非順序控制命令的上述PLC輸入輸出接口用布線。
作為本發(fā)明之另一實施例，機床控制裝置中的PLC接口處理方法，用于PLC根據(jù)通過數(shù)控單元傳送的相關順序控制命令，控制機床，并通過主操作板提供用戶界面，其特征在于，包括在執(zhí)行含有順序控制命令的上述特定控制命令過程中，通過上述主操作板接受來自用戶的特定非順序控制命令的步驟；上述主操作板輸出對應于上述非順序控制命令的相關接口輸入信息的步驟；上述數(shù)控單元輸出對應于所接受上述接口輸入信息的相關接口對應命令的步驟；上述PLC接受上述接口對應命令，并對上述機床進行控制的步驟。
本發(fā)明中的機床控制裝置具有如下優(yōu)點第一，不使用PLC的輸入輸出用接口的狀態(tài)下，可執(zhí)行用戶的非順序控制命令。
第二，可繼續(xù)使用現(xiàn)有的PLC，并可省掉主操作板上的PLC接口用開關，指示燈等顯示部件，還可省掉連接主操作板和PLC的布線。這樣，可消除布線處理帶來的設計上的諸多限制，而且通過去除布線，消除了雜波的傳遞路徑，從而可提高系統(tǒng)的可靠性。
第三，在用程序?qū)LC進行處理時，可通過用戶操作來進行設定，這樣，可簡便構(gòu)成主操作板，以反映用戶的操作習慣以及形式。而且，不同于現(xiàn)有PLC輸出的單調(diào)顯示，在顯示時可對其內(nèi)容進行定義，這樣，用戶使用起來很方便。
另外，主操作板的變更以及各種PLC控制用接口的增加，均可通過軟件的升級簡單實現(xiàn)，而且可做到，在保留主操作板上的供用戶實際操作的按鈕及/或指示燈的前提下，不使用現(xiàn)有PLC接口。


圖1為現(xiàn)有CNC機床控制裝置的框圖；圖2為現(xiàn)有機床控制裝置的主操作板示意圖；圖3為本發(fā)明之機床控制裝置的框圖；圖4為本發(fā)明之一實施例中的機床控制裝置的主操作板示意圖；
圖5為圖4之主操作板中的顯示畫面示意圖；圖6為本發(fā)明之機床控制裝置的動作流程圖；圖7為本發(fā)明之機床控制裝置的另一動作流程圖。
附圖符號說明310主操作板 311操作板控制單元313顯示單元 315輸入鍵320數(shù)控單元 330PLC340機械動作輸入輸出單元350伺服控制單元 360伺服馬達具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明中的較佳實施例進行詳細說明。
本發(fā)明中的機床控制裝置包括PLC，在執(zhí)行含有順序控制命令的相關控制命令過程中，接受來自用戶的非順序控制命令，并對機床進行控制。這種非順序控制命令指的是，在機床為了達到其目的，而根據(jù)一系列順序控制命令進行設備運行的過程中，使用戶任意地對機床進行控制所需要的各種命令，其包括，機床運行中對運行指示燈的控制；手動移送控制；對主軸以時針方向或逆時針方向旋轉(zhuǎn)進行手動控制；設備的緊急停機；運行指示燈的開啟或關閉；切削油的噴射開始或中斷；中心架的夾緊或松開；尾座的止動或開放；固定門的開閉控制及緊急停止等。
另外，對上述非順序控制命令的控制結(jié)果，不使用現(xiàn)有技術中的PLC輸出接口，而用程序進行控制并顯示給用戶。
本發(fā)明中的機床控制裝置使用現(xiàn)有的PLC，以對控制機床所需的大量輸入輸出信號進行處理，而且上述作業(yè)中也使用PLC。但是，本發(fā)明的PLC控制命令中，對非順序控制命令的輸入輸出方式，用程序進行處理，而不使用直接連接到開關的接口，這樣，本發(fā)明中的機床控制裝置可獲得降低成本，提高可靠性以及設計簡單等各種效果。
首先，本發(fā)明中的機床控制裝置，通過主操作板上的顯示單元和鍵盤，接受關于PLC輸入及輸出接口狀態(tài)(Status)之程序方面的設定的用戶命令。
當發(fā)現(xiàn)這種根據(jù)用戶設定的特定鍵盤輸入時，本發(fā)明中的控制裝置代替PLC用的輸入接口，將輸入信息通過特定方法傳送到PLC，即，可代替現(xiàn)有的PLC輸入接口用開關。
另外，本發(fā)明中的控制裝置，將非順序控制命令的PLC控制結(jié)果，通過通信手段顯示在主操作板的顯示畫面上，而不使用PLC接口控制的指示燈等其他顯示元件。
這樣，本發(fā)明中的機床控制裝置，使用原先的PLC，并可省去或減少PLC的輸入及輸出接口。
在以下說明中，將本發(fā)明中的控制裝置通過程序生成的接口信息，分別稱為『接口輸入信息』以及『接口輸出信息』，以對應于作為PLC輸入及輸出接口并由開關、指示燈、LED生成的接口輸入及輸出。接口輸入信息對應于用戶的非順序控制命令，而接口輸出信息則是非順序控制命令的結(jié)果信息。這里，將通過接口輸入信息和接口輸出信息處理的命令及其過程稱為『程序-接口對應命令』。
圖3為本發(fā)明中的機床控制裝置的框圖。
如圖3所示，本發(fā)明中的機床控制裝置300包括主操作板310、數(shù)控單元320、PLC330、機械動作輸入輸出單元340、伺服(Servo)控制單元350以及伺服馬達(Servomotor)360。
主操作板310可通過相關通訊協(xié)議，與數(shù)控單元320進行通訊，接受用戶的控制命令并傳送到數(shù)控單元320。另外，主操作板310接受數(shù)控單元320的輸出，并將與其對應的圖像顯示給用戶，從而可使用戶實時監(jiān)控機床的狀態(tài)。
主操作板310接受用戶關于直接控制PLC330而使用的程序-接口對應命令的設定，當輸入設定時，將其傳送給數(shù)控單元320。
主操作板310包括操作板控制單元311、顯示單元313、鍵盤315。根據(jù)具體實施例，還可包括輸入輸出板(未圖示)。
顯示單元310可使用陰極射線管(CRT)、普及型LCD、薄膜晶體管(TFT)LCD以及有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting DiodesOLED)等顯示器，并接受操作板控制單元311的輸出并進行顯示，以供用戶確認。
另外，顯示單元313可包括觸摸屏(Touch screen)功能。
通過顯示單元313顯示的內(nèi)容包括對機床各種控制狀態(tài)的監(jiān)控信息，當用戶要設定及輸入相關的控制命令以及程序-接口對應命令時，顯示各種指南信息，幫助用戶。
操作板控制單元311將用戶通過鍵盤315輸入的各種控制命令，傳送給數(shù)控單元320。
當用戶需要設定程序-接口對應命令時，操作板控制單元311通過顯示單元313輸出幫助用戶操作的指南信息，以幫助用戶進行程序-接口對應命令的設定。
操作板控制單元311為了進行非順序命令的程序接口輸入信息的處理，使特定鍵輸入與接口輸入信息對應。這樣，當操作該鍵時，將對應于上述鍵的接口輸入信息傳送給數(shù)控單元320。這種被指定為非順序控制命令的鍵，最好使用鍵盤315中的單獨功能鍵。
另外，操作板控制單元311從數(shù)控單元320接受PLC330關于非順序控制命令的控制結(jié)果，即接口輸出信息，并通過顯示單元313顯示給用戶。這時，操作板控制單元311不僅顯示接口，還具體顯示各種信息。
鍵盤315作為接受來自用戶的包括非順序控制命令在內(nèi)的各種控制命令的裝置，可包括一定數(shù)量的功能鍵(Function Key)。
本發(fā)明之一實施例中，以鍵盤315為例進行了說明，但本發(fā)明不限定于此，可使用鼠標、操控旋鈕(Jog shuttle)、其他有/無線界面，只要能連接操作板控制單元311和用戶即可。
本發(fā)明中的機床控制裝置300可對PLC330的輸入輸出接口中，由用戶通過鍵盤315或觸摸屏直接控制的非順序控制命令和其結(jié)果，均使用程序-接口對應命令進行處理。但是，根據(jù)具體實施例，這種PLC輸入輸出接口中的特定接口可使用現(xiàn)有方式。這時，主操作板310可包括輸入輸出板。
對PLC330那些接口通過程序-接口對應命令進行處理，或使用現(xiàn)有方式進行處理，可根據(jù)用戶的操作方便性以及習慣而定。
數(shù)控單元320根據(jù)預設的數(shù)控程序，通過PLC330以及伺服控制單元350對機床的整個動作進行控制，并使用相關通訊協(xié)議進行與主操作板310間的通訊，以接受及發(fā)送相關命令。另外，通過包括通常通訊方法在內(nèi)的特定方法，進行與PLC330之間的數(shù)據(jù)交換。
數(shù)控單元320根據(jù)相關數(shù)控程序，向PLC330發(fā)送順序控制命令，從PLC330接受與該控制相關的控制結(jié)果并進行處理，然后輸出至顯示單元313。而且數(shù)控單元320向伺服控制單元350輸出相關控制命令，從而對伺服馬達進行控制。
當數(shù)控單元320為了進行程序-接口對應命令的處理，通過用戶操作，從操作板控制單元311接受接口輸入信息時，通過已設定的非順序控制命令進行確認，并將對應的接口對應命令向PLC330輸出。
另外，數(shù)控單元320根據(jù)接口對應命令，接受由PLC330控制機床(未圖示)的相關控制結(jié)果，并生成對應的接口輸出信息并發(fā)送到主操作板310。
為了使數(shù)控單元320向PLC330發(fā)送接口對應命令并從PLC330接受控制結(jié)果，數(shù)控單元320和PLC330可使用共用存儲器(未圖示)。
數(shù)控單元320和PLC330將共用存儲器(未圖示)中的相關位置分配給接口對應命令以及控制結(jié)果的顯示，對該存儲器值(以下稱標志(Flag))進行管理，從而可發(fā)送和接受有關程序-接口對應命令的信息。
根據(jù)另一實施例，數(shù)控單元320可通過一般通訊向PLC330發(fā)送接口對應命令，而PLC330將其存儲到特定的內(nèi)部存儲器(未圖示)中，從而作為已設定的接口輸入進行處理。同樣，將對于接口對應命令的控制結(jié)果，通過通訊手段傳送給數(shù)控單元320，可對本發(fā)明中的程序-接口對應命令進行處理。
PLC330內(nèi)部包括輸入輸出接口用分存儲器(未圖示)以及共用存儲器(未圖示)，并通過機械動作輸入輸出單元340對機床(未圖示)的動作進行實際控制。為了進行控制，PLC330與數(shù)控單元320通過特定通訊協(xié)議進行通訊，并從數(shù)控單元320接受相關順序控制命令。
另外，PLC330通過主操作板310實時接受用戶的非順序控制命令，并對機床(未圖示)進行控制。這時，PLC330讀出共用存儲器(未圖示)中的標志，將對應于數(shù)控單元320中的接口對應命令的控制命令發(fā)送至機械動作輸入輸出單元340。
PLC330在所要執(zhí)行的控制命令中，對通過程序-接口對應命令處理的操作(例如緊急停機)，不讀出通常的輸入輸出接口用的存儲值，而是讀出數(shù)控單元320傳送的標志并執(zhí)行。這樣，編制PLC330執(zhí)行的梯形圖時，用戶設定成，PLC330讀出標志，而不是內(nèi)部的輸入輸出接口用存儲值，使其處理程序-接口對應命令對應的操作。
機械動作輸入輸出單元340包括，機械動作輸入單元341和機械動作輸出單元343。
機械動作輸入單元341接受機床(未圖示)的控制結(jié)果并發(fā)送至PLC330。
機械動作輸出單元343接受PLC330的控制命令并控制機床(未圖示)進行相應的動作。
伺服控制單元350與伺服馬達360相連，并根據(jù)數(shù)控單元320的控制，對伺服馬達360進行控制。
在上述實施例中，分別設置主操作板310中的操作板控制單元311和數(shù)控單元320，也可以將操作板控制單元311的功能包含在數(shù)控單元320中。
具有上述構(gòu)成的本發(fā)明中的機床控制裝置，其數(shù)控裝置320識別主操作板310的命令，并根據(jù)程序內(nèi)容，執(zhí)行機床動作命令，而PLC330根據(jù)數(shù)控單元320的程序-接口對應命令，執(zhí)行非順序控制命令。
在程序-接口對應命令中，對于控制命令的輸入，用戶通過鍵盤315上的鍵進行輸入。作為另一實施例，主操作板310之顯示單元313中顯示的圖像和鍵盤315上的輸入鍵可使用。
在程序-接口對應命令中，現(xiàn)有的用于顯示控制結(jié)果的指示燈或其他顯示元件對應于顯示單元313上的圖形。
用戶可使用主操作板310，對相當于非順序控制命令的程序-接口對應命令進行用戶設定。用戶設定內(nèi)容中包括，在鍵盤315上對相關程序-接口對應命令進行相關鍵指定，以及顯示單元313的顯示方法等。這種設定可使用預設的默認設定，或根據(jù)用戶的操作模式或習慣隨時設定。
完成設定后，用戶不需要用現(xiàn)有的開關進行操作，取而代之的是，通過操作鍵盤315上的鍵進行操作，或利用鍵盤315對顯示單元313上的光標(Cursor)進行移動操作來完成控制。
這種設定程序-接口對應命令并執(zhí)行與其對應的非順序控制命令的方法，只要是本發(fā)明所屬技術領域的專業(yè)人員，都可以對其進行各種各樣的變形。在本發(fā)明實施例中使用了標志，也可通過各種通訊方法，對數(shù)控單元320和PLC330之間的周期性信息進行確認，執(zhí)行對應的程序-接口對應命令。
以下，參照圖4對程序-接口對應命令的用戶界面連接方法進行詳細說明。
圖4為本發(fā)明之一實施例中的機床控制裝置的主操作板示意圖。
圖4中的主操作板310可提供多種用戶界面，其用于對機床的平?？刂坪捅O(jiān)控手段，以及在設定程序-接口對應命令并進行操作時，提供方便。圖4中的主操作板310對應于圖3中的機床控制裝置300的主操作板310，這里以圖3為基礎進行說明。
圖4中的顯示畫面4a對應于顯示單元313，而輸入鍵4b、功能鍵4c及操作板4d對應于鍵盤315。
如圖4所示，設有單獨的操作板4d時，也可省略大部分開關和顯示部件。只是，為了使用戶便于操作，在操作板4d中可留下最低限度的開關。
這種操作板4d上的開關可通過程序-接口對應命令進行處理，也可使用現(xiàn)有的接口?？蓪㈦娫撮_關、緊急停機開關以及超越控制開關等設置于操作板4d上。
本發(fā)明中的顯示畫面4a顯示，對應于圖2中現(xiàn)有操作板2d上各種開關及指示燈的開關(以下稱『軟件開關』)以及指示燈的圖形?？墒褂眠@種軟件開關的有，作業(yè)指示燈開關、自動門開閉控制開關、中心架控制開關、刀具修正開關等。
操作板控制單元311將各功能鍵4和軟件開關形成對應，使用戶一邊觀察顯示畫面4a上的軟件開關圖像，一邊進行功能鍵操作。但是顯示畫面4a上顯示軟件開關圖像并不是必須的。
根據(jù)另一實施例，如果無法使各軟件開關和功能鍵4c一一對應時，部分軟件開關可使用輸入鍵4b移動顯示畫面4a上的光標進行操作。
根據(jù)另一實施例，顯示畫面4a具有觸摸屏功能，替代功能鍵4c，起到開關作用。
另外，圖2中的現(xiàn)有操作板2d上的各種LED或指示燈，在圖4的本發(fā)明之主操作板310中顯示在顯示畫面4a上。而且顯示畫面4a可構(gòu)成，不同于通常的顯示內(nèi)容的程序PLC接口專用畫面。
如圖4所示，包括軟件開關和功能鍵4c對應關系在內(nèi)的程序-接口對應命令，可通過顯示單元313上的相關指南進行設定。
圖5為圖4之主操作板的顯示畫面示意圖。
顯示畫面中5a表示，用戶將功能鍵‘F1’設定為運行指示燈的開閉控制開關，而將‘F2’設定為自動門控制開關。這樣，用戶可通過F1鍵開啟和關閉運行指示燈，還通過反復按下F2鍵，控制自動門。當然，用戶可隨時變更這種鍵設定。
另外，顯示畫面上的5b表示，對卡盤夾具(Chuck clamp)以及下端齒輪(Gear)不指定單獨的鍵，而是通過顯示畫面上的光標進行調(diào)節(jié)。
另外，這種用戶控制的控制結(jié)果通過PLC330傳送至主操作板310的顯示單元313，如顯示畫面上的5c，表示相關狀態(tài)的部分通過顏色變化或閃爍等方法進行提示。
圖6為本發(fā)明中的機床控制裝置的動作流程圖，顯示非順序控制命令的執(zhí)行過程。
以下，參照圖3至圖6，對本發(fā)明中的機床控制裝置的動作進行說明。
在機床運行過程中，主操作板310上的操作板控制單元311通過鍵盤315接受用戶的非順序控制命令。在接受非順序控制命令之前，用戶可設定用于輸入非順序控制命令的用戶界面。另外，操作板控制單元311可通過顯示單元313顯示幫助用戶設定界面的相關指南(Guide)。
操作板控制單元311向數(shù)控單元320發(fā)送已設定的對應于非順序控制命令的接口輸入信息(S603)。
數(shù)控單元320接受接口輸入信息后，通過對相關接口輸入信息進行分析，識別出用戶的非順序控制命令，并向PLC330輸出接口對應命令。接口對應命令的輸出通過對共用存儲器(未圖示)上的相關標志進行標示的方法來進行(S605)。
PLC330在包括一系列順序控制命令在內(nèi)的相關控制命令的執(zhí)行過程中，讀出共用存儲器內(nèi)容，以確認有無接口對應命令。確認結(jié)果，如存在接口對應命令，PLC330將與其對應的控制命令發(fā)送到機械動作輸出單元343中，從而執(zhí)行與用戶非順序控制命令相關的動作(S607)。
這樣，在PLC330執(zhí)行用戶的非順序控制命令。
圖7為本發(fā)明中的機床控制裝置的另一動作流程圖，是對于非順序控制命令的控制結(jié)果顯示過程。
通過圖6之方法，用戶的相關非順序控制命令在機床執(zhí)行后，PLC330通過機械動作輸入單元341接受控制結(jié)果，并向數(shù)控單元傳送上述控制結(jié)果。控制結(jié)果的傳送通過對共用存儲器上的相關標志進行標示的方法來進行(S701)。
數(shù)控單元320讀出共用存儲器內(nèi)容，以確認控制結(jié)果是否標示。確認結(jié)果，如存在控制結(jié)果，數(shù)控單元320向主操作板310輸出對應的接口輸出信息(S703)。
主操作板310的操作板控制單元311通過顯示單元313對接受的接口輸出信息相對應的預設特定控制結(jié)果進行顯示(S705)。
通過上述方法，本發(fā)明中的機床控制裝置進行動作，并對用戶的非順序控制命令的結(jié)果進行顯示。
在以上的說明中，對本發(fā)明之較佳實施例進行了說明，但本發(fā)明并不僅限于上述特定實施例，本領域?qū)I(yè)人員在本發(fā)明技術思想范圍內(nèi)，可對其進行各種各樣的變形。
權利要求
1.一種機床控制裝置，包括供用戶輸入各種機械加工用設定值的主操作板；根據(jù)從上述主操作板接受的設定值，輸出一系列用于機械加工的順序控制命令的數(shù)控單元；從上述數(shù)控單元接受順序控制命令，并通過相應的方法對馬達進行伺服控制的伺服控制單元；從上述數(shù)控單元接受順序控制命令，并通過相應的方法對機床的輸入輸出進行控制的PLC；輸入和輸出上述PLC的命令或信息，并向機床傳送命令的機械輸入輸出單元，所述機床控制裝置，其特征在于上述主操作板在上述機床運行過程中，從用戶接受至少一個非順序控制命令，并將對應的特定接口輸入信息發(fā)送到上述數(shù)控單元；上述數(shù)控單元將上述接口輸入信息轉(zhuǎn)換為特定的接口對應命令，并傳送到上述PLC；上述PLC接受上述接口對應命令，并對上述機床進行控制。
2.如權利要求1所述機床控制裝置，其特征在于，上述非順序控制命令包括上述機床的緊急停機；對顯示上述機床運行狀態(tài)的運行指示燈的控制；對固定門的開閉控制及超越控制；手動移送動作控制；切削油的噴射開始或中斷；中心架的夾緊或松開；尾座的止動或開放；固定門的開閉控制及緊急停止中的至少一種。
3.如權利要求1所述機床控制裝置，其特征在于上述PLC從上述機床接受并輸出對于上述非順序控制命令的至少一種控制結(jié)果；上述數(shù)控單元從上述PLC接受控制結(jié)果，并將其轉(zhuǎn)換為相應的接口輸出信息并輸出到上述主操作板；上述主操作板接受上述接口輸出信息，并顯示給用戶。
4.如權利要求3所述機床控制裝置，其特征在于上述數(shù)控單元以及上述PLC進一步包括可輸入和輸出相關數(shù)據(jù)的存儲器；上述數(shù)控單元將上述接口對應命令傳送到上述PLC，以及上述PLC將上述控制結(jié)果傳送到上述數(shù)控單元的過程是，在上述存儲器中，對上述接口對應命令和控制結(jié)果，通過已設定的標志進行標示。
5.如權利要求3所述機床控制裝置，其特征在于上述PLC根據(jù)從上述數(shù)控單元接受的可通過程序?qū)嵤┑奶囟ㄌ菪螆D運行；上述梯形圖包括上述接口對應命令以及控制結(jié)果處理信息。
6.如權利要求3所述機床控制裝置，其特征在于，上述主操作板包括輸入單元，通過特定輸入方法接受用戶的上述非順序控制命令；顯示單元，向用戶顯示接受的上述接口輸出信息；操作板控制單元，將通過上述輸入單元輸入的用戶非順序控制命令，轉(zhuǎn)換為上述接口輸入信息并輸出至上述數(shù)控單元，而且，將與接受的上述接口輸出信息所對應的信息，輸出到上述顯示單元。
7.如權利要求6所述機床控制裝置，其特征在于上述顯示單元使用視覺或聽覺中至少一種方法，向用戶進行顯示。
8.如權利要求6所述機床控制裝置，其特征在于，上述輸入單元包括鍵盤以及可通過視覺辨認并設置在上述輸入單元上的觸摸屏中的至少一種。
9.如權利要求6所述機床控制裝置，其特征在于上述操作板控制單元通過上述顯示單元顯示幫助用戶設定的指南，所述指南為，接受上述用戶非順序命令的上述輸入方法以及上述接口輸出信息顯示方法中的至少一個；通過上述輸入單元，接受用戶根據(jù)上述指南進行的設定。
10.一種機床，其特征在于安裝有權利要求1或3所述機床控制裝置，并去除用于執(zhí)行上述非順序控制命令的上述PLC輸入輸出接口用的布線。
11.一種機床控制裝置的PLC接口處理方法，根據(jù)PLC通過數(shù)控單元傳送的順序控制命令，對機床進行控制，并通過主操作板提供用戶界面，其特征在于，包括以下步驟在執(zhí)行含有順序控制命令的特定控制命令過程中，通過上述主操作板接受來自用戶的特定非順序控制命令的步驟；上述主操作板輸出對應于上述非順序控制命令的特定接口輸入信息的步驟；上述數(shù)控單元輸出與所接受的上述接口輸入信息相對應的特定接口對應命令的步驟；上述PLC接受上述接口對應命令，并對上述機床進行控制的步驟。
12.如權利要求11所述機床控制裝置的PLC接口處理方法，其特征在于，還包括以下步驟上述PLC從上述機床接受并輸出對于上述非順序控制命令的至少一種控制結(jié)果的步驟；上述數(shù)控單元從上述PLC接受控制結(jié)果，并輸出相應的接口輸出信息的步驟；上述主操作板接受上述接口輸出信息，并將對應于上述控制結(jié)果的內(nèi)容顯示給用戶的步驟。
13.如權利要求12所述機床控制裝置的PLC接口處理方法，其特征在于上述數(shù)控單元輸出上述接口對應命令的步驟，以及上述PLC輸出上述控制結(jié)果的步驟中的至少一個步驟是，在特定存儲器中，對上述接口對應命令和控制結(jié)果，使用已設定的標志進行標示。
14.如權利要求12所述機床控制裝置的PLC接口處理方法，其特征在于，還包括以下步驟向用戶顯示指南的步驟，所述指南是關于從用戶接受上述非順序命令的方法以及上述接口輸出信息顯示方法中的至少一個的設定；用戶根據(jù)上述指南輸入設定的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可用程序進行PLC接口處理的機床控制裝置及接口處理方法，尤其是對機床用主操作板的PLC上的I/O手段，不使用接口或指示燈，而是通過使用程序方式進行處理，可省去布線，從而便于用戶操作，設計容易，并提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。本發(fā)明中的可用程序進行PLC接口處理的機床控制裝置及接口處理方法，對在PLC中處理的非順序控制命令，不使用通常的PLC輸入接口進行傳送，而是通過主操作板及數(shù)控單元直接輸入到PLC用存儲器中，而其控制結(jié)果也不使用通常的PLC輸出接口，而是通過預設的特定方法傳送給數(shù)控單元。
文檔編號G05B19/05GK1797249SQ20051013562
公開日2006年7月5日 申請日期2005年12月27日 優(yōu)先權日2004年12月29日
發(fā)明者成大重, 金宗兌 申請人:斗山英維高株式會社