CN112828500A - 一种焊机及其通信方法、计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊机及其通信方法、计算机可读存储介质。该焊机包括：主控系统、至少一个外设系统和可编程逻辑器件；其中，主控系统与可编程逻辑器件电连接，每个外设系统分别与可编程逻辑器件电连接；可编程逻辑器件，用于设置系统间的通信协议，协调系统间的通信时序。本发明提供的方案能够通过可编程逻辑器件实现系统间的通信，降低焊机的生产成本。

Description

一种焊机及其通信方法、计算机可读存储介质

技术领域

本发明实施例涉及焊机技术领域，尤其涉及一种焊机及其通信方法、计算机可读存储介质。

背景技术

焊机是为焊接提供一定特性的电源的电器。当前焊机大多用微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)进行控制，采用主从模式一对一进行数字通信。

当焊机的主控制MCU要与多个系统进行通信时，需要选用具有多个通信端口的处理器或者每个系统都具有控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线外设的处理器来实现，这无疑增加了焊机的生产成本。

发明内容

本发明提供一种焊机及其通信方法、计算机可读存储介质，能够通过可编程逻辑器件实现系统间的通信，降低焊机的生产成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种焊机，包括：主控系统、至少一个外设系统和可编程逻辑器件；其中，主控系统与可编程逻辑器件电连接，每个外设系统分别与可编程逻辑器件电连接；

可编程逻辑器件，用于设置系统间的通信协议，协调系统间的通信时序。

可选的，主控系统与可编程逻辑器件电连接包括：主控系统与可编程逻辑器件直接连接；或者，主控系统与可编程逻辑器件通过通信接口芯片连接；或者，主控系统与可编程逻辑器件通过用于通信协调的信号线连接；

对于任一外设系统，外设系统与可编程逻辑器件电连接包括：外设系统与可编程逻辑器件直接连接；或者，外设系统与可编程逻辑器件通过通信接口芯片连接；或者，外设系统与可编程逻辑器件通过用于通信协调的信号线连接。

可选的，可编程逻辑器件为可编程只读存储器PROM、可擦除的可编程只读存储器EPROM、电可擦除的可编程只读存储器EEPROM、可编程阵列逻辑PAL、通用阵列逻辑GAL、复杂可编程逻辑器件CPLD、可擦除的可编程逻辑器件EPLD、现场可编程逻辑阵列FPLA、现场可编程门阵列FPGA中的至少一种。

可选的，主控系统为焊机主控板；外设系统为面板、焊控制板、遥控器、送丝机、群控系统中的至少一种。

可选的，主控系统的微控制单元MCU有且只有一个串行通信外设端口；每个外设系统的MCU有且只有一个串行通信外设端口。

第二方面，本发明实施例还提供了一种焊机的通信方法，应用于具有上述第一方面任一特征的焊机，焊机包括主控系统、至少一个外设系统和可编程逻辑器件；方法包括：

在第一系统接收第二系统传输的数据时，可编程逻辑器件判断是否存在数据传输请求，其中，数据传输请求用于指示第三系统请求向第一系统传输数据，第一系统、第二系统和第三系统分别为主控系统和至少一个外设系统中的不同系统；

若存在数据传输请求，则可编程逻辑器件在第一系统接收完第二系统传输的一帧数据后，断开第一系统和第二系统间的数据通信，并在预设时间后连接第一系统和第三系统间的数据通信，以使得第一系统接收第三系统传输的数据。

可选的，预设时间为可编程逻辑器件中计时装置设置的时间。

可选的，计时装置为计时器和计数器中的至少一种。

可选的，当第三系统为遥控器时，数据传输请求为遥控器接入信号；

当第三系统为焊控制板时，数据传输请求为焊接信号。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的方法。

本发明提供一种焊机及其通信方法、计算机可读存储介质，通过在焊机中设置可编程逻辑器件，使可编程逻辑器件分别与各系统相连接，可编程逻辑器件设置系统间的通信协议、协调系统间的通信时序，从而实现了系统间的通信。此类通信不需要专用的外围芯片，并且对系统内MCU的要求很低，使用廉价MCU即可实现通信功能，大大降低了硬件成本，因而节约了焊机的生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种焊机的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种焊机的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种焊机的通信方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种焊机的通信方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

需要说明的是，本发明下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本发明实施例对此不作具体限制。本发明实施例中提到的“和/或”是指包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。本发明实施例中用“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种组件，但是这些组件不应该受这些术语限制。这些术语仅用来将一个组件与另一组件区分开。并且，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一个”、“一种”和“该()”也意图包括复数形式。

图1示出了本发明实施例提供的一种焊机的结构示意图。如图1所示，焊机包括：主控系统1，至少一个外设系统(示例性的，图1以焊机包括3个外设系统为例进行绘制，并将3个外设系统分别标记为2a、2b和2c)，以及可编程逻辑器件3。

主控系统1与可编程逻辑器件3电连接，每个外设系统分别与可编程逻辑器件3电连接。参考图1可知，本发明实施例中提到的电连接包括数据连接(如图1中虚线所示)和控制连接(如图1中实线所示)。数据连接通常包括两条数据通信线路，其中一条数据通信线路分别连接A的发送端口和B的接收端口，另一条数据通信线路分别连接A的接收端口和B的发送端口；控制连接通常包括至少一条控制信号线路。

可编程逻辑器件3，用于设置系统间的通信协议，协调系统间的通信时序。

由于可编程逻辑器件3具有很高的响应速度，可以通过编程的方式实现不同的输入输出逻辑关系，也可以实现计时计数功能，因而可用于高速实时通信功能。在可编程逻辑器件3自主协调控制过程中，通过对PLD编程来设定各个系统间的通信协定，可编程逻辑器件3利用计时器和/或计数器在预设时间间隔内连接相应的两个或多个系统，一个系统发送可以有一个或多个系统来接收，并允许多个系统交叉收发或者多组收发并存。但一个系统同时只接收其中一个系统发送的数据，而一个系统发送的数据可以有多个系统同时接收。

例如，主控系统1发送数据，外设系统2a和外设系统2b同时接收数据；或者主控系统1发送数据，外设系统2a接收数据，外设系统2b发送数据，外设系统2c接收数据；或者，外设系统2a、外设系统2b、外设系统2c发送数据，可编程逻辑器件3间隔将数据发送给主控系统1。

如此，通过在焊机中设置可编程逻辑器件3，使可编程逻辑器件3分别与各系统相连接，可编程逻辑器件3可以实现一对一、一对多、多对一、多对多的数据通信，或者实现交叉通信。此类通信不需要专用的外围芯片，并且对系统内MCU的要求很低，使用廉价MCU即可实现通信功能，大大降低了硬件成本，从而节约了焊机的生产成本。

在一实施例中，主控系统1与可编程逻辑器件3电连接包括：主控系统1与可编程逻辑器件3直接连接；或者，主控系统1与可编程逻辑器件3通过通信接口芯片连接；或者，主控系统1与可编程逻辑器件3通过用于通信协调的信号线连接。

同理，对于任一外设系统，外设系统与可编程逻辑器件3电连接包括：外设系统与可编程逻辑器件3直接连接；或者，外设系统与可编程逻辑器件3通过通信接口芯片连接；或者，外设系统与可编程逻辑器件3通过用于通信协调的信号线连接。

在一实施例中，可编程逻辑器件为可编程只读存储器(Programmable read-onlymemory，PROM)、可擦除的可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、电可擦除的可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable readonly memory，EEPROM)、可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，PAL)、通用阵列逻辑(Generic Array Logic，GAL)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programming logicdevice，CPLD)、可擦除的可编程逻辑器件(Erasable Programmable Logic Device，EPLD)、现场可编程逻辑阵列(Field Programmable Logic Array，FPLA)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)中的至少一种。

在一实施例中，主控系统1为焊机主控板Main_CB；外设系统为面板Panel、焊控制板、遥控器、送丝机、群控系统中的至少一种。

通常，焊控制板为MIG焊(熔化极惰性气体保护焊)控制板MIG_CB。MIG焊采用可熔化的焊丝作为电极，以连续送进的焊丝与被焊工件之间燃烧的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属。焊接过程中，保护气体-氩气通过焊枪喷嘴连续输送到焊接区，使电弧、熔池及其附近的母材金属免受周围空气的有害作用。焊丝不断熔化应以熔滴形式过渡到焊池中，与熔化的母材金属熔合、冷凝后形成焊缝金属。MIG焊具有生产率高、可直流反接等优点。

示例性的，图2示出了本发明实施例提供的另一种焊机的结构示意图。如图2所示，焊机包括：主控系统1，3个外设系统以及可编程逻辑器件3，3个外设系统分别为面板Panel2a、MIG焊控制板2b和遥控器2c。可编程逻辑器件3采用一片CPLD实现。

在一实施例中，主控系统1的微控制单元MCU有且只有一个串行通信外设端口；每个外设系统的MCU有且只有一个串行通信外设端口。这样可以保证每个系统使用的都是成本相对较低的MCU，减少焊机的生产成本。

本发明实施例提供一种焊机，包括：主控系统、至少一个外设系统和可编程逻辑器件；其中，主控系统与可编程逻辑器件电连接，每个外设系统分别与可编程逻辑器件电连接；可编程逻辑器件，用于设置系统间的通信协议，协调系统间的通信时序。通过在焊机中设置可编程逻辑器件，使可编程逻辑器件分别与各系统相连接，可编程逻辑器件设置系统间的通信协议、协调系统间的通信时序，从而实现了系统间的通信。此类通信不需要专用的外围芯片，并且对系统内MCU的要求很低，使用廉价MCU即可实现通信功能，大大降低了硬件成本，因而节约了焊机的生产成本。

图3示出了本发明实施例提供的一种焊机的通信方法的流程示意图。如图3所示，该方法采用如图1所示的焊机执行，包括：

S101、在第一系统接收第二系统传输的数据时，可编程逻辑器件判断是否存在数据传输请求，其中，数据传输请求用于指示第三系统请求向第一系统传输数据，第一系统、第二系统和第三系统分别为主控系统和至少一个外设系统中的不同系统。

S102、若存在数据传输请求，则可编程逻辑器件在第一系统接收完第二系统传输的一帧数据后，断开第一系统和第二系统间的数据通信，并在预设时间后连接第一系统和第三系统间的数据通信，以使得第一系统接收第三系统传输的数据。

其中，预设时间为可编程逻辑器件中计时装置设置的时间。

计时装置为计时器和计数器中的至少一种。

在上述实施例的基础上，当第三系统为遥控器时，数据传输请求为遥控器接入信号；或者，当第三系统为焊控制板时，数据传输请求为焊接信号。

示例性的，图4示出了本发明实施例提供的另一种焊机的通信方法的流程示意图。如图4所示，该方法采用如图2所示的焊机执行，包括：

S201、CPLD自主连通面板Panel的数据发送端口与主控板Main_CB、MIG焊控制板MIG_CB的数据接收端口之间的通讯线路，同时将面板Panel的数据接收端口与主控板Main_CB的数据发送端口连接。

开机后，CPLD自主将面板Panel的数据发送端口与主控板Main_CB、MIG焊控制板MIG_CB的数据接收端口相连接。

S202、面板Panel发送控制数据到主控板Main_CB和MIG焊控制板MIG_CB。

焊机工作正常后面板Panel将首先向主控板Main_CB发送初始化信息，主控板Main_CB初始化完成后面板Panel将向主控板Main_CB和MIG焊控制板MIG_CB发送控制数据(例如焊接参数数据)。

S203、CPLD判断是否连接到遥控器。

如果CPLD检测到遥控器的存在，会通过与主控板Main_CB的MCU之间的控制信号线将遥控器接入信号发送到主控板Main_CB的MCU，在主控板Main_CB接收完一帧面板数据后断开面板Panel的发送端口与主控板Main_CB的接收端口之间的数据通讯线，同时启动定时器，预设时间后连接遥控器的数据发送端口与主控板Main_CB的数据接收端口；主控板Main_CB接收完一帧数据后CPLD再断开数据通讯线，启动定时器，预设时间后再将主控板Main_CB的接收端口与面板Panel的数据发送端口连接，并接收面板发送的数据。此过程一直交替下去，直到CPLD检测到遥控器被断开。

主控板Main_CB接收到遥控器数据后，除用于控制焊接过程外，还将遥控数据作为反馈数据的一部分打包到主控板Main_CB采集的反馈数据中去。

如果CPLD未检测遥控器的存在，也会通过与主控板Main_CB的MCU之间的控制信号线将遥控器未接入信号发送到主控板Main_CB的MCU，主控板Main_CB的MCU会将一特殊数据作为遥控数据打包到主控板Main_CB采集的反馈数据中去。

S204、主控板Main_CB的MCU判断是否MIG焊。

如果主控板Main_CB的MCU检测到焊接过程为MIG焊(如焊接信号指示焊接过程为MIG焊)，在接收到一帧面板Panel发送的焊接参数数据后(即MIG焊控制板MIG_CB接收完一帧焊接参数数据)，主控板Main_CB的MCU启动定时器，并通过信号线控制CPLD断开MIG焊控制板MIG_CB的接收端口与面板Panel的发送端口之间的数据连线，预设时间后将MIG焊控制板MIG_CB的接收端口连接到主控板Main_CB的数据发送端口，此时面板Panel的数据接收端口仍然与主控板Main_CB的数据发送端口连接，主控板Main_CB将反馈数据、遥控器数据及MIG控制信号同时发送给面板Panel和MIG焊控制板MIG_CB。主控板Main_CB发送完一帧数据后，再次启动定时器，并通过信号线控制CPLD断开MIG焊控制板MIG_CB的接收端口与主控板Main_CB的发送端口之间的数据连线，再经过预设时间后将MIG焊控制板MIG_CB的接收端口连接到面板Panel的数据发送端口，MIG焊控制板MIG_CB准备接收面板数据。此过程一直交替下去，直到面板Panel发送的数据表明不是MIG焊状态。

如果主控板Main_CB的MCU检测到焊接过程不是MIG焊(如焊接信号指示焊接过程不是MIG焊)，MCU将会控制CPLD不进行MIG焊通讯协调，MIG焊控制板MIG_CB的接收端口将一直与面板Panel的数据发送端口连接。此时主控板Main_CB的反馈数据只定时发送给面板Panel，而不会发送给MIG焊控制板MIG_CB，MIG焊控制板MIG_CB只接收面板Panel发送的数据而不会接收主控板Main_CB发送的数据。

其中，所有的数据将由数据帧中的地址信息决定是哪个系统发送的信息，并据此来对接收到的数据进行处理。

需要说明的是，本实例只是本发明的焊机的通信方法的一种综合运用实例，并不代表所有的应用方法。另外，本发明还可以适用于更多外围系统的多路通讯；本发明还可以适用于多路通讯的同步进行，如多组数据的收发同步进行。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所提供的方法。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质包括(非穷举的列表)：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(electrically erasable,programmable Read-Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，数据信号中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或多种程序设计语言组合来编写用于执行本公开操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++、Ruby、Go，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(Local Area Network，LAN)或广域网(Wide Area Network，WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本领域内的技术人员应明白，术语用户终端涵盖任何适合类型的无线用户设备，例如移动电话、便携数据处理装置、便携网络浏览器或车载移动台。

一般来说，本发明的多种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中实现。例如，一些方面可以被实现在硬件中，而其它方面可以被实现在可以被控制器、微处理器或其它计算装置执行的固件或软件中，尽管本发明不限于此。

本发明的实施例可以通过移动装置的数据处理器执行计算机程序指令来实现，例如在处理器实体中，或者通过硬件，或者通过软件和硬件的组合。计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(Instruction Set Architecture，ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码。

本发明附图中的任何逻辑流程的框图可以表示程序步骤，或者可以表示相互连接的逻辑电路、模块和功能，或者可以表示程序步骤与逻辑电路、模块和功能的组合。计算机程序可以存储在存储器上。存储器可以具有任何适合于本地技术环境的类型并且可以使用任何适合的数据存储技术实现，例如但不限于只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、光存储器装置和系统(数码多功能光碟DVD或CD光盘)等。计算机可读介质可以包括非瞬时性存储介质。数据处理器可以是任何适合于本地技术环境的类型，例如但不限于通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑器件(Field－Programmable Gate Array，FGPA)以及基于多核处理器架构的处理器。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种焊机，其特征在于，包括：主控系统、至少一个外设系统和可编程逻辑器件；其中，所述主控系统与所述可编程逻辑器件电连接，每个外设系统分别与所述可编程逻辑器件电连接；

所述可编程逻辑器件，用于设置系统间的通信协议，协调系统间的通信时序。

2.根据权利要求1所述的焊机，其特征在于，所述主控系统与所述可编程逻辑器件电连接包括：所述主控系统与所述可编程逻辑器件直接连接；或者，所述主控系统与所述可编程逻辑器件通过通信接口芯片连接；或者，所述主控系统与所述可编程逻辑器件通过用于通信协调的信号线连接；

对于任一外设系统，所述外设系统与所述可编程逻辑器件电连接包括：所述外设系统与所述可编程逻辑器件直接连接；或者，所述外设系统与所述可编程逻辑器件通过通信接口芯片连接；或者，所述外设系统与所述可编程逻辑器件通过用于通信协调的信号线连接。

3.根据权利要求1所述的焊机，其特征在于，所述可编程逻辑器件为可编程只读存储器PROM、可擦除的可编程只读存储器EPROM、电可擦除的可编程只读存储器EEPROM、可编程阵列逻辑PAL、通用阵列逻辑GAL、复杂可编程逻辑器件CPLD、可擦除的可编程逻辑器件EPLD、现场可编程逻辑阵列FPLA、现场可编程门阵列FPGA中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的焊机，其特征在于，所述主控系统为焊机主控板；所述外设系统为面板、焊控制板、遥控器、送丝机、群控系统中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的焊机，其特征在于，所述主控系统的微控制单元MCU有且只有一个串行通信外设端口；每个外设系统的MCU有且只有一个串行通信外设端口。

6.一种焊机的通信方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5中任一所述的焊机，所述焊机包括主控系统、至少一个外设系统和可编程逻辑器件；所述方法包括：

在第一系统接收第二系统传输的数据时，所述可编程逻辑器件判断是否存在数据传输请求，其中，所述数据传输请求用于指示第三系统请求向所述第一系统传输数据，所述第一系统、所述第二系统和所述第三系统分别为所述主控系统和所述至少一个外设系统中的不同系统；

若存在所述数据传输请求，则所述可编程逻辑器件在所述第一系统接收完所述第二系统传输的一帧数据后，断开所述第一系统和所述第二系统间的数据通信，并在预设时间后连接所述第一系统和所述第三系统间的数据通信，以使得所述第一系统接收所述第三系统传输的数据。

7.根据权利要求6所述的焊机的通信方法，其特征在于，所述预设时间为所述可编程逻辑器件中计时装置设置的时间。

8.根据权利要求7所述的焊机的通信方法，其特征在于，所述计时装置为计时器和计数器中的至少一种。

9.根据权利要求6所述的焊机的通信方法，其特征在于，当所述第三系统为遥控器时，所述数据传输请求为遥控器接入信号；

当所述第三系统为焊控制板时，所述数据传输请求为焊接信号。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6-9中任一所述的焊机的通信方法。

Images