[发明专利]智能精密复合加工中心生产线集成系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成系统，具体是智能精密复合加工中心生产线集成系统。

背景技术

一套完整的机床数控系统由数控装置(NC)、驱动系统和检测装置等几大硬件构成，其中主要控制和传动部分是数控装置和伺服系统。

传统伺服系统只接收模拟信号，因此需要数控装置(NC)输出模拟控制信号。而真正基于PC机的数控装置，即CNC(ComputerizedNumericalControl)的控制功能是由软件来实现的，CNC直接输出的是数字信号，为了能向伺服系统输出模拟量信号，还需要在PC机上额外开发D/A转换接口。

随着微电子技术和计算机技术的发展，现代伺服系统逐渐转向数字化，数字化伺服系统的CPU也只能接收数字信号，因此这种数字伺服系统还需要再经过一次A/D转换才能接收CNC的控制信号，不仅增加了数控系统的硬件接口。

另一方面，由于经过了D/A和A/D两次转换，使CNC的位置环调节器输出的实时指令数据在传输到伺服系统时产生误差，会影响电机的控制性能，难于实现实时高精度加工控制。

另外，模拟量电压容易受到干扰，造成刀具移动速度产生波动，工件的加工表面不光滑。

目前在数控系统中实现直接数字控制的方法主要是现场总线控制，但是基于现场总线的数控系统同样需要在CNC上开发通信板卡，这些板卡须插入CNC的标准ISA/PCI插槽内，但ISA/PCI总线接口复杂，驱动程序、硬件接口开发难度大，开发成本较高，开发周期也较长。

同时还需要伺服系统提供相应的现场总线接口。

而且市场上多种现场总线并存，不同类型现场总线之间不能相互通信，很难满足开放性数控系统的要求。同时，传统的数控机床无法与外界进行有效通信，无法满足生产制造日益网络化、信息化要求，且不便于管理，一旦发生故障，需要到现场进行诊断和维护，费时费力。特别是对于分布在不同地点的数控机床，其加工状态以及机床状态的监控则需要消耗大量的人力，若不能及时预知维修，则存在一定的故障隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供智能精密复合加工中心生产线集成系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

智能精密复合加工中心生产线集成系统，由跨平台数控系统机箱及其内部的控制电路连接构成，在跨平台数控系统机箱的控制面板上安装有显示屏、MDI键盘箱、机床操作面板箱、软键箱和手轮箱；

在跨平台数控系统机箱的后背板上安装有与控制电路相连接的外部接口，通过上述外部接口与机床本体相连接；

控制电路包括以RS方式依次相连接的PIC数控操作元件状态扫描主板、工控主板和运动控制卡，PIC数控操作元件状态扫描主板通过串口与MDI键盘箱、机床操作面板箱、手轮箱和软键箱连接，工控主板通过VGA端口与显示屏相连接，运动控制卡通过驱动器接口和编码器接口连接数控机床本体；

还包括可编程逻辑器件及远程监控模块，所述PIC数控操作元件状态扫描主板与远程监控模块连接，PIC数控操作元件状态扫描主板通过USB2.0收发器与可编程逻辑器件连接，所述可编程逻辑器件上设置有编码器信号输入接口、电流信号接口、功率驱动接口。

作为本发明进一步的方案：所述的工控机内安装有跨平台数控系统软件，该跨平台数控系统软件包括数控系统操作界面、数控系统动态建模、系统参数区、功能映射配置描述、数控系统基础功能组件层、虚拟NC层及虚拟PLC层模块；

该数控系统操作界面提供数控系统软件界面以实现数控机床的操控，该数控系统基础功能组件是完成数控系统功能的功能组件，该数控系统动态建模用于实现功能组件的动态调用、组件库的动态扩展和维护功能，该功能映射配置描述作为一个配置描述文件，定义了系统的具体工作模式以实现数控系统内部功能组件的调用和快速重构，该虚拟NC层是不同NC驱动硬件的接口层以兼容不同的NC模块，虚拟PLC层是不同PLC模块的接口层用于兼容不同的PLC模块，NC模块和PLC模块通过系统参数区交换数据。

作为本发明进一步的方案：所述远程监控模块包括依次相连的计算机、网卡、微型处理器及PCI控制卡。

作为本发明进一步的方案：所述可编程逻辑器件上还设置有模拟量输入接口及模拟量输出接口。

作为本发明再进一步的方案：所述可编程逻辑器件上还设置有步进电机接口。