一種可用于數(shù)控機(jī)床人機(jī)交互的簡(jiǎn)易控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的技術(shù)改進(jìn)性發(fā)明，可用于DMG所有數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床中。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床工作狀態(tài)及信息查詢需要在數(shù)控系統(tǒng)中由專人查詢，人機(jī)交互不直觀；各種人機(jī)交互控制器與PLC之間建立各種總線通訊，如與西門(mén)子PLC建立Prof ibus總線通訊，與三菱PLC建立Modbus總線通訊，因此控制器很難通用，即使通用，也存在成本高、通訊系統(tǒng)復(fù)雜等的問(wèn)題；
[0003]控制器與IXD、LED顯示單元大多采用并行總線通訊，存在占用控制器資源多，連線復(fù)雜，故障率高等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述不足，本發(fā)明提出一種可用于數(shù)控機(jī)床人機(jī)交互的簡(jiǎn)易控制器。
[0005]本可用于數(shù)控機(jī)床人機(jī)交互的簡(jiǎn)易控制器主要由電源單元、通訊單元、控制單元和顯示單元組成。
[0006]其中電源單元由12V、5V電壓轉(zhuǎn)換芯片組成；通訊單元由六組光耦隔離芯片和六組數(shù)字輸入信號(hào)組成；控制單元由單片機(jī)芯片、晶振電路、復(fù)位電路和SCI通訊接口組成；顯示單元由三組數(shù)字輸出信號(hào)組成的串行數(shù)據(jù)總線組成。
[0007]電源單元:主要用于給系統(tǒng)提供各種電源信號(hào)。
[0008]通訊單元:主要用于建立PLC與控制器之間的通訊。PLC將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(機(jī)床工作任務(wù)及狀態(tài))通過(guò)6組通用數(shù)字量輸出接口發(fā)送至本控制器的光耦隔離芯片，經(jīng)過(guò)光耦隔離后發(fā)送至控制單元。在本控制器中定義6組數(shù)字量信號(hào)的前3組為狀態(tài)信息幀，后3組為數(shù)據(jù)幀，如:111001表示7號(hào)狀態(tài)幀(111)的當(dāng)前數(shù)據(jù)為1(001) ;001100表示1號(hào)狀態(tài)幀(001)的當(dāng)前數(shù)據(jù)為4(100)，以此類(lèi)推。
[0009]控制單元:用于接收PLC通過(guò)光耦隔離芯片發(fā)出的六路數(shù)據(jù)信息，輸出控制顯示單元所需要的三路數(shù)據(jù)信息，同時(shí)，通過(guò)SCI通訊接口將接收到的PLC數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至SCI接收模塊(如PC)。在本控制器中，定義三路數(shù)據(jù)信息分別為:使能信息、時(shí)鐘信息和數(shù)據(jù)信息。使能信息為低電平表示該數(shù)據(jù)有效，時(shí)鐘信息為頻率為1KHZ的方波信號(hào)，數(shù)據(jù)信息為控制器發(fā)出的具體數(shù)據(jù)，顯示單元在時(shí)鐘數(shù)據(jù)為低電平的時(shí)候讀取該數(shù)據(jù)。
[0010]顯示單元:通過(guò)接收控制單元發(fā)送三線制串行數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)將接收到的數(shù)據(jù)顯示在LCD、LED 屏。
[0011]技術(shù)效果:
[0012]1.通過(guò)采用六個(gè)通用I/O 口實(shí)現(xiàn)了與所有類(lèi)型PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互；
[0013]2.定義了三線制串行數(shù)據(jù)總線，實(shí)現(xiàn)了對(duì)IXD、LED的顯示控制；
[0014]3.設(shè)計(jì)了可擴(kuò)展的RS232串行總線，方便數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與調(diào)試；
[0015]4.采用高速光耦隔離，保證了信號(hào)讀取穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為可用于數(shù)控機(jī)床人機(jī)交互的簡(jiǎn)易控制器的組成結(jié)構(gòu)。
[0017]圖2為電源單元功能圖。
[0018]圖3為通訊單元功能圖。
[0019]圖4為控制單元功能圖。
[0020]圖5為顯示單元功能圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]下面結(jié)合附圖，對(duì)實(shí)施例進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0023]本實(shí)施例提供的用于數(shù)控機(jī)床人機(jī)交互的簡(jiǎn)易控制器，如圖1所示，主要由電源單元、通訊單元、控制單元和顯示單元組成。其中電源單元由12V、5V電壓轉(zhuǎn)換芯片組成；通訊單元由六組光耦隔離芯片和六組數(shù)字輸入信號(hào)組成；控制單元由單片機(jī)芯片、晶振電路、復(fù)位電路和SCI通訊接口組成；顯示單元由三組數(shù)字輸出信號(hào)組成的串行數(shù)據(jù)總線組成。
[0024]如圖2所示，電源單元主要用于給系統(tǒng)提供各種電源信號(hào)，能實(shí)現(xiàn)24V、12V、5V電壓之間的轉(zhuǎn)化。
[0025]如圖3所示，通訊單元主要用于建立PLC與控制器之間的通訊。PLC將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(機(jī)床工作任務(wù)及狀態(tài))通過(guò)6組通用數(shù)字量輸出接口發(fā)送至本控制器的光耦隔離芯片，經(jīng)過(guò)光耦隔離后發(fā)送至控制單元。在本控制器中定義6組數(shù)字量信號(hào)的前3組為狀態(tài)信息幀，后3組為數(shù)據(jù)幀，如:111001表示7號(hào)狀態(tài)幀(111)的當(dāng)前數(shù)據(jù)為1(001) ；001100表示1號(hào)狀態(tài)幀(001)的當(dāng)前數(shù)據(jù)為4(100)，以此類(lèi)推。
[0026]如圖4所示，控制單元用于接收PLC通過(guò)光耦隔離芯片發(fā)出的六路數(shù)據(jù)信息，輸出控制顯示單元所需要的三路數(shù)據(jù)信息，同時(shí)，通過(guò)SCI通訊接口將接收到的PLC數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至SCI接收模塊(如PC)。在本控制器中，定義三路數(shù)據(jù)信息分別為:使能信息、時(shí)鐘信息和數(shù)據(jù)信息。使能信息為低電平表示該數(shù)據(jù)有效，時(shí)鐘信息為頻率為1KHZ的方波信號(hào)，數(shù)據(jù)信息為控制器發(fā)出的具體數(shù)據(jù)，顯示單元在時(shí)鐘數(shù)據(jù)為低電平的時(shí)候讀取該數(shù)據(jù)。
[0027]如圖5所示，顯示單元通過(guò)接收控制單元發(fā)送三線制串行數(shù)據(jù)(使能信息、始終信息、數(shù)據(jù)信息)，實(shí)時(shí)將接收到的數(shù)據(jù)顯示在LCD、LED屏。
[0028]在本實(shí)施例中:
[0029]通過(guò)采用六個(gè)通用I/O 口實(shí)現(xiàn)了與所有類(lèi)型PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互；
[0030]定義了三線制串行數(shù)據(jù)總線，實(shí)現(xiàn)了對(duì)IXD、LED的顯示控制；
[0031]設(shè)計(jì)了可擴(kuò)展的RS232串行總線，方便數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與調(diào)試；
[0032]采用高速光耦隔離，保證了信號(hào)讀取穩(wěn)定性。
[0033]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于數(shù)控機(jī)床人機(jī)交互的簡(jiǎn)易控制器，其特征在于，主要由電源單元、通訊單元、控制單元和顯示單元組成，其中電源單元由12V、5V電壓轉(zhuǎn)換芯片組成；通訊單元由六組光耦隔離芯片和六組數(shù)字輸入信號(hào)組成；控制單元由單片機(jī)芯片、晶振電路、復(fù)位電路和SCI通訊接口組成；顯示單元由三組數(shù)字輸出信號(hào)組成的串行數(shù)據(jù)總線組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于數(shù)控機(jī)床人機(jī)交互的簡(jiǎn)易控制器，其特征在于，所述的電源單元主要用于給系統(tǒng)提供各種電源信號(hào)，能實(shí)現(xiàn)24V、12V、5V電壓之間的轉(zhuǎn)化。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于數(shù)控機(jī)床人機(jī)交互的簡(jiǎn)易控制器，其特征在于，所述的通訊單元主要用于建立PLC與控制器之間的通訊，PLC將需要傳輸?shù)臋C(jī)床工作任務(wù)及狀態(tài)的數(shù)據(jù)通過(guò)6組通用數(shù)字量輸出接口發(fā)送至本控制器的光耦隔離芯片，經(jīng)過(guò)光耦隔離后發(fā)送至控制單元，在本控制器中定義6組數(shù)字量信號(hào)的前3組為狀態(tài)信息幀，后3組為數(shù)據(jù)幀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于數(shù)控機(jī)床人機(jī)交互的簡(jiǎn)易控制器，其特征在于，所述的控制單元用于接收PLC通過(guò)光耦隔離芯片發(fā)出的六路數(shù)據(jù)信息，輸出控制顯示單元所需要的三路數(shù)據(jù)信息，同時(shí)，通過(guò)SCI通訊接口將接收到的PLC數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至SCI接收模塊，在本控制器中，定義三路數(shù)據(jù)信息分別為:使能信息、時(shí)鐘信息和數(shù)據(jù)信息，使能信息為低電平表示該數(shù)據(jù)有效，時(shí)鐘信息為頻率為1KHZ的方波信號(hào)，數(shù)據(jù)信息為控制器發(fā)出的具體數(shù)據(jù)，顯示單元在時(shí)鐘數(shù)據(jù)為低電平的時(shí)候讀取該數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于數(shù)控機(jī)床人機(jī)交互的簡(jiǎn)易控制器，其特征在于，所述的顯示單元通過(guò)接收控制單元發(fā)送三線制串行數(shù)據(jù)一使能信息、始終信息、數(shù)據(jù)信息，實(shí)時(shí)將接收到的數(shù)據(jù)顯示在IXD、LED屏。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可用于數(shù)控機(jī)床人機(jī)交互的簡(jiǎn)易控制器，屬于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的技術(shù)改進(jìn)性發(fā)明，可用于DMG所有數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床中。該簡(jiǎn)易控制器主要由電源單元、通訊單元、控制單元和顯示單元組成。本實(shí)用新型通過(guò)采用六個(gè)通用I/O口實(shí)現(xiàn)了與所有類(lèi)型PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互；定義了三線制串行數(shù)據(jù)總線，實(shí)現(xiàn)了對(duì)LCD、LED的顯示控制；設(shè)計(jì)了可擴(kuò)展的RS232串行總線，方便數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與調(diào)試；采用高速光耦隔離，保證了信號(hào)讀取穩(wěn)定性。該發(fā)明有效解決了控制器難通用，成本高、通訊系統(tǒng)復(fù)雜等問(wèn)題，具有很高的使用價(jià)值。
【IPC分類(lèi)】G05B19/414
【公開(kāi)號(hào)】CN204965140
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520535243
【發(fā)明人】李超
【申請(qǐng)人】上海新力機(jī)器廠
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年7月21日