CN105116816A - 一种基于工业总线的多种激光器控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于工业总线的多种激光器控制系统及方法，其中，基于工业总线的多种激光器控制系统包括工业以太网接口单元、至少一个中央处理器、铁电存储器、控制逻辑电路单元以及至少一个激光器控制接口单元。工业以太网接口单元将远程计算机发送的控制激光器的工作命令传递给中央处理器，并存储于铁电存储器；中央处理器调取所述控制激光器的工作命令并发送给控制逻辑电路单元；控制逻辑电路单元对所述控制激光器的工作命令进行解析分类，然后将解析分类后的工作命令发送给激光器控制接口单元，激光器控制接口单元根据接收到的工作命令控制激光器进行工作，实现了远程独立控制多种激光器的开激光、关激光以及激光功率调节。

Description

一种基于工业总线的多种激光器控制系统及方法

技术领域

本发明涉及激光应用技术领域，具体涉及一种基于工业总线的多种激光器控制系统及方法。

背景技术

目前，在激光器控制领域，一般采用的都是激光打标卡的方式来控制激光器，包括控制激光器开激光，关激光以及调节激光器的激光功率等，同时激光打标卡控制激光振镜，二者配合来达到在待标刻物体上进行标刻的目的。

但激光器并不是全部应用于激光标刻领域，还有另外的一些应用，如激光焊接，激光切割，激光清洗，激光剥线等方面，此时不需要采用激光打标卡，但仍然需要控制激光器的开激光、关激光以及调节激光器的激光功率。

目前，一般是通过激光切割卡或焊接卡直接发送相应的信号来进行控制，但通信距离较近，如果激光器布置较远，目前的方式就不可用。另外如果希望一台主控设备控制多台激光器的情况，目前的单卡控制方式也是不可实现的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于工业总线的多种激光器控制系统及方法，能够克服上述现有技术的不足，在一些需要远程操作的领域以及非激光标刻的激光应用中，实现对激光器的控制。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

依据本发明的一个方面，提供了一种基于工业总线的多种激光器控制系统，所述系统包括工业以太网接口单元、至少一个中央处理器、铁电存储器、控制逻辑电路单元以及至少一个激光器控制接口单元；

所述工业以太网接口单元，用于将远程计算机发送的控制激光器的工作命令传递给中央处理器；

所述中央处理器，用于接收工业以太网接口单元传递的所述控制激光器的工作命令，并将其存储于铁电存储器；当要执行工作命令时，中央处理器从铁电存储器中调取所述控制激光器的工作命令，然后将其发送给控制逻辑电路单元；

所述控制逻辑电路单元，用于接收所述控制激光器的工作命令，并对其进行解析分类，然后将解析分类后的工作命令发送给激光器控制接口单元；

所述激光器控制接口单元，用于根据接收到的所述解析分类后的工作命令控制激光器进行工作。

依据本发明的另一个方面，提供了一种基于工业总线的多种激光器控制方法，所述方法包括：

工业以太网接口单元将远程计算机发送的控制激光器的工作命令传递给中央处理器；

所述中央处理器接收工业以太网接口单元传递的所述控制激光器的工作命令，并将其存储于铁电存储器；当要执行工作命令时，中央处理器从铁电存储器中调取所述控制激光器的工作命令，然后将其发送给控制逻辑电路单元；

所述控制逻辑电路单元接收所述控制激光器的工作命令，并对其进行解析分类，然后将解析分类后的工作命令发送给激光器控制接口单元；

所述激光器控制接口单元根据接收到的所述解析分类后的工作命令控制激光器进行工作。

本发明提供的一种基于工业总线的多种激光器控制系统及方法，通过采用工业以太网接口单元将远程计算机发送的控制激光器的工作命令传递给中央处理器，中央处理器接收所述控制激光器的工作命令，并发送给控制逻辑电路单元，控制逻辑电路单元对所述控制激光器的工作命令进行解析分类，然后将解析分类后的工作命令发送给激光器控制接口单元，激光器控制接口单元根据接收到的工作命令控制激光器进行工作，实现了远程独立控制多种激光器的开激光、关激光以及激光功率调节。

附图说明

图1为本发明实施例一的一种基于工业总线的多种激光器控制系统结构框图；

图2为本发明实施二的一种基于工业总线的多种激光器控制方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例一、一种基于工业总线的多种激光器控制系统。下面结合图1对本实施例提供的系统进行详细说明。

参见图1，本实施例提供的系统包括工业以太网接口单元、至少一个中央处理器、铁电存储器、控制逻辑电路单元以及至少一个激光器控制接口单元。工业以太网接口单元将远程计算机发送的控制激光器的工作命令传递给中央处理器，其中，所述激光器包括光纤激光器、CO2激光器以及YAG激光器，所述控制激光器的工作命令包括控制光纤激光器的工作命令、控制CO2激光器的工作命令以及控制YAG激光器的工作命令；中央处理器接收工业以太网接口单元传递过来的所述控制激光器的工作命令，并将其存储于铁电存储器；当要执行这些工作命令时，中央处理器调取铁电存储器中存储的控制激光器的工作命令，并将所述控制激光器的工作命令发送给控制逻辑电路单元。

当控制逻辑电路单元接收到中央处理器发送的控制激光器的工作命令后，对所述控制激光器的工作命令进行解析分类，然后将解析分类后的工作命令发送给激光器控制接口单元。具体的，所述控制逻辑电路单元能够对各种不同的激光器的控制逻辑进行解析分类，进而得到针对各种激光器的激光器控制接口单元以及所述激光器控制接口单元对应的配线，以使各个激光器通过对应的配线直接接入激光器控制接口单元，为用户在使用过程中接入激光器提供方便；然后，在所述控制逻辑电路单元得到所述激光器控制接口单元，并在所述激光器控制接口单元对应的配线上被接入对应的激光器之后，所述控制逻辑电路单元接收中央处理器发送的控制激光器的工作命令，并对接收到的工作命令进行解析，然后将解析后的工作命令进行分类，最后将所述工作命令发送给激光器控制接口单元。

激光器控制接口单元根据接收到的控制逻辑电路单元解析分类后的工作命令，控制激光器进行工作。其中，激光器控制接口单元包括光纤激光器控制接口模块、CO2激光器控制接口模块以及YAG激光器控制接口模块,分别用来根据接收到的所述解析分类后的工作命令控制与之对应的激光器进行工作，控制激光器进行工作主要包括控制激光器开激光、控制激光器关激光以及调节激光器的激光功率。

另外，所述控制逻辑电路单元根据预定需求对所述激光器控制接口单元的数量进行配置。具体的，所述控制逻辑电路单元可以进行编程，并且，所述激光器接口单元中设有备用的激光器控制接口模块；若用户想要用一个新激光器替换掉原有的与所述新激光器类别不同的旧激光器，则可以对控制逻辑电路单元进行编程，将旧激光器对应的激光器控制接口模块变成与用户想要连接的所述新激光器对应的激光器控制接口模块，实现不同类别的激光器控制接口模块的替换；若用户想在原有的激光器基础上再增加一个新的激光器，则可以对控制逻辑电路单元进行编程，使备用的激光器控制接口模块成为用户想要增加的新的激光器对应的激光器控制接口模块。

本实施例提供的系统还包括RAM随机存储器、蓝牙接口单元、按键/显示屏界面接口单元、报警输出单元以及供电电路单元。所述RAM随机存储器与中央处理器相连接，用于存储当前的数据工作信息，所述当前数据工作信息包括激光器的工作状态与工作参数，当中央处理器需要用到这些数据工作信息时，可以从RAM随机存储器中调用；所述蓝牙接口单元与中央处理器相连接，用于接入移动终端的应用程序，所述移动终端的应用程序包括手机或PDA(PersonalDigitalAssistant,掌上电脑)等应用程序，因此用户可以在移动终端上监控激光器的运行状态及运行参数，比如激光器的工作功率等；所述按键/显示屏界面接口单元与中央处理器相连接，用于接入本地的按键/显示屏界面，以使按键/显示屏界面上显示激光器的运行状态及运行参数，方便用户在按键/显示屏界面上监控激光器的运行状态和运行参数，比如激光器的工作功率等；所述报警输出单元与中央处理器相连接，用于在激光器处于非正常工作状态时，进行报警提醒，所述激光器处于非正常工作状态是指激光器欠电，电压低，过温度或者过电压等状态；所述供电电路单元与所述系统中的各个单元相连接，主要为所述系统提供电源。

另外，当有多个中央处理器时，每个所述中央处理器均设置对应的网络地址，并根据对应的网络地址通过工业以太网的扩展接口连接至工业以太网，以成为工业以太网的网络节点，工业以太网进行多点级联控制，因而用户可以使用单台远程计算机同时控制多个中央处理器进行工作，进而控制多台激光器进行工作，并监控多台激光器的运行状态。

实施例二、一种基于工业总线的多种激光器控制方法。下面结合图2对本实施例提供的方法进行详细说明。

参见图2，S201、工业以太网接口单元将远程计算机发送的控制激光器的工作命令传递给中央处理器。

具体的，工业以太网接口单元连接在中央处理器的对应端口，当远程计算机想要对激光器进行控制时，通过工业以太网接口单元将控制激光器的工作命令传递给中央处理器，由中央处理器进行接收，其中，所述激光器包括光纤激光器、CO2激光器以及YAG激光器，所述控制激光器的工作命令包括控制光纤激光器的工作命令、控制CO2激光器的工作命令以及控制YAG激光器的工作命令。

S202、所述中央处理器接收工业以太网接口单元传递的所述控制激光器的工作命令，并将其存储于铁电存储器；当要执行工作命令时，中央处理器从铁电存储器中调取所述控制激光器的工作命令，然后将其发送给控制逻辑电路单元。

具体的，所述中央处理器将接收到的所述控制激光器的工作命令存储于铁电存储器中；当要对所述控制激光器的工作命令进行处理时，中央处理器从所述铁电存储器中调用所述控制激光器的工作命令并将其发送给控制逻辑电路单元。

S203、所述控制逻辑电路单元接收所述控制激光器的工作命令，并对其进行解析分类，然后将解析分类后的工作命令发送给激光器控制接口单元。

具体的，所述控制逻辑电路单元能够对各种不同的激光器的控制逻辑进行解析分类，进而得到针对各种激光器的激光器控制接口单元以及所述激光器控制接口单元对应的配线，以使各个激光器通过对应的配线直接接入激光器控制接口单元，为用户接入激光器提供了方便；在所述控制逻辑电路单元得到所述激光器控制接口单元，并在所述激光器控制接口单元对应的配线上被接入对应的激光器之后，所述控制逻辑电路单元接收中央处理器发送的控制激光器的工作命令，并对接收到的工作命令进行解析，然后将解析后的工作命令进行分类，最后将所述工作命令发送给激光器控制接口单元。

S204、所述激光器控制接口单元根据接收到的所述解析分类后的工作命令控制激光器进行工作。

具体的，激光器控制接口单元根据接收到的控制逻辑电路单元解析分类后的工作命令，控制激光器进行工作。其中，激光器控制接口单元包括光纤激光器控制接口模块、CO2激光器控制接口模块以及YAG激光器控制接口模块,分别用来根据接收到的所述解析分类后的命令控制与之相对应的激光器进行工作，其中，控制激光器进行工作主要包括控制激光器开激光、控制激光器关激光以及调节激光器的激光功率。

另外，所述控制逻辑电路单元可以根据预定需求对所述激光器控制接口单元的数量进行配置。具体的，所述控制逻辑电路单元可以进行编程，并且，所述激光器接口单元中设有备用的激光器控制接口模块；若用户想要用一个新激光器替换掉原有的与所述新激光器类别不同的旧激光器，则可以对控制逻辑电路单元进行编程，将旧激光器对应的激光器控制接口模块变成与用户想要连接的所述新激光器对应的激光器控制接口模块，实现不同类别的激光器控制接口模块的替换；若用户想在原有的激光器基础上再增加一个新的激光器，则可以对控制逻辑电路单元进行编程，使备用的激光器控制接口模块成为用户想要增加的新的激光器对应的激光器控制接口模块。

本实施例提供的方法中所述中央处理器在所述激光器控制接口单元根据接收到的所述解析分类后的工作命令控制激光器进行工作之后，从RAM随机存储器中调用所有激光器的当前的数据工作信息，并将其发送给通过工业以太网接口单元相连接的远程计算机、通过蓝牙接口单元接入的移动终端的应用程序以及通过按键/显示屏界面接口单元接入的本地的按键/显示屏界面，方便用户通过远程计算机、手机或PDA等移动终端以及本地的按键/显示屏界面监控激光器的运行状态及运行参数，比如激光器的工作功率等；当所述激光器处于非正常工作状态时，所述中央处理器通知报警输出单元进行报警提醒，其中，所述激光器的非正常工作状态是指激光器欠电，电压低，过温度或者过电压等状态。

本发明提供的一种基于工业总线的多种激光器控制系统及方法，通过采用工业以太网接口单元将远程计算机发送的控制激光器的工作命令传递给中央处理器，中央处理器将所述控制激光器的工作命令发送给控制逻辑电路单元，控制逻辑电路单元对所述控制激光器的工作命令进行解析分类，然后将解析分类后的工作命令发送给激光器控制接口单元，激光器控制接口单元根据接收到的工作命令控制激光器进行工作，实现了远程独立控制多种激光器的开激光、关激光以及激光功率调节；另外，所述控制逻辑电路单元能够根据预定需求对所述激光器控制接口单元的数量进行配置；用户还可以在移动终端以及本地的按键/显示屏界面上对激光器的运行状态和运行参数进行监控；当有多个中央处理器时，用户可以使用单台远程计算机同时控制多个中央处理器进行工作，方便用户对多台激光器进行控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于工业总线的多种激光器控制系统，其特征在于，所述系统包括工业以太网接口单元、至少一个中央处理器、铁电存储器、控制逻辑电路单元以及至少一个激光器控制接口单元；

所述工业以太网接口单元，用于将远程计算机发送的控制激光器的工作命令传递给中央处理器；

所述中央处理器，用于接收工业以太网接口单元传递的所述控制激光器的工作命令，并将其存储于铁电存储器；当要执行工作命令时，中央处理器从铁电存储器中调取所述控制激光器的工作命令，然后将其发送给控制逻辑电路单元；

所述控制逻辑电路单元，用于接收所述控制激光器的工作命令，并对其进行解析分类，然后将解析分类后的工作命令发送给激光器控制接口单元；

所述激光器控制接口单元，用于根据接收到的所述解析分类后的工作命令控制激光器进行工作。

2.如权利要求1所述的一种基于工业总线的多种激光器控制系统，其特征在于，所述激光器控制接口单元进一步包括：

光纤激光器控制接口模块，用于根据接收到的控制光纤激光器的工作命令对光纤激光器进行控制；

CO2激光器控制接口模块，用于根据接收到的控制CO2激光器的命令对CO2激光器进行控制；

YAG激光器控制接口模块，用于根据接收到的控制YAG激光器的命令对YAG激光器进行控制。

3.如权利要求1所述的一种基于工业总线的多种激光器控制系统，其特征在于，还包括：

RAM随机存储器，用于存储当前数据工作信息供中央处理器调用，所述当前数据工作信息包括激光器的工作状态与工作参数；

蓝牙接口单元，用于接入移动终端的应用程序，以便监控所有激光器的运行状态及运行参数；

按键/显示屏界面接口单元，用于接入本地的按键/显示屏界面，以使按键/显示屏界面显示所有激光器的运行状态及运行参数；

报警输出单元，用于在激光器处于非正常工作状态时，进行报警提醒；

供电电路单元，用于为所述系统中的各个单元供电。

4.如权利要求1所述的一种基于工业总线的多种激光器控制系统，其特征在于，当有多个中央处理器时，每个所述中央处理器均设置对应的网络地址，并根据对应的网络地址通过工业以太网的扩展接口连接至工业以太网，以成为工业以太网的网络节点。

5.一种权利要求1-4任一项所述的基于工业总线的多种激光器控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

S201、工业以太网接口单元将远程计算机发送的控制激光器的工作命令传递给中央处理器；

S202、所述中央处理器接收工业以太网接口单元传递的所述控制激光器的工作命令，并将其存储于铁电存储器；当要执行工作命令时，中央处理器从铁电存储器中调取所述控制激光器的工作命令，然后将其发送给控制逻辑电路单元；

S203、所述控制逻辑电路单元接收所述控制激光器的工作命令，并对其进行解析分类，然后将解析分类后的工作命令发送给激光器控制接口单元；

S204、所述激光器控制接口单元根据接收到的所述解析分类后的工作命令控制激光器进行工作。

6.如权利要求5所述的一种基于工业总线的多种激光器控制方法，其特征在于，所述S201中所述激光器包括光纤激光器、CO2激光器以及YAG激光器；

所述控制激光器的工作命令包括控制光纤激光器的工作命令、控制CO2激光器的工作命令以及控制YAG激光器的工作命令。

7.如权利要求5所述的一种基于工业总线的多种激光器控制方法，其特征在于，所述S203中所述控制逻辑电路单元接收所述控制激光器的工作命令，并对其进行解析分类之前，还包括：

所述控制逻辑电路单元对各种激光器的控制逻辑进行解析分类，得到各种激光器对应的激光器控制接口单元以及所述激光器控制接口单元对应的配线，以使各个激光器通过对应的配线直接接入激光器控制接口单元；

所述S203具体包括：所述控制逻辑电路单元在得到所述激光器控制接口单元，并在所述激光器控制接口单元对应的配线上被接入对应的激光器之后，所述控制逻辑电路单元接收所述中央处理器发送的所述控制激光器的工作命令，并对其进行解析分类，然后将解析分类后的工作命令发送给激光器控制接口单元。

8.如权利要求7所述的一种基于工业总线的多种激光器控制方法，其特征在于，所述激光器控制接口单元包括光纤激光器控制接口模块、CO2激光器控制接口模块以及YAG激光器控制接口模块，分别用来根据接收到的控制激光器的工作命令来控制激光器进行工作；

所述控制激光器进行工作具体包括控制激光器开激光、控制激光器关激光以及调节激光器的激光功率。

9.如权利要求8所述的一种基于工业总线的多种激光器控制方法，其特征在于，

所述控制逻辑电路单元根据预定需求对所述激光器控制接口单元的数量进行配置。

10.如权利要求5所述的一种基于工业总线的多种激光器控制方法，其特征在于，还包括：

所述中央处理器在S204之后，从RAM随机存储器中调用所有激光器的当前数据工作信息，并将其发送给通过工业以太网接口单元相连接的远程计算机、通过蓝牙接口单元接入的移动终端的应用程序以及通过按键/显示屏界面接口单元接入的本地的按键/显示屏界面，所述当前数据工作信息包括激光器的工作状态与工作参数；

当所述激光器处于非正常工作状态时，所述中央处理器通知报警输出单元进行报警提醒。