CN205193561U - Miii总线数控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种MIII总线数控装置。本实用新型包括：MIII总线主控制板卡，通过PCI总线接口连接CPU模块处理器单元，通过MIII总线连接伺服驱动器；CPU模块处理器单元，通过PCI总线连接到主控制板卡，用于插补运算；显示屏，通过LVDS接口与CPU模块处理器单元连接，用于显示当前系统轴的信息；键盘单元，通过PS/2接口与CPU模块处理器单元连接，用于外部命令的输入；数控系统操作站单元，通过RS422接口与CPU模块处理器单元连接，集成数控系统直接控制机床的动作或加工过程的所有按钮。本实用新型基于先进的工业以太网MIII总线数控系统，与日本安川MIII总线伺服电机形成整套数控装置，供机床厂家选用。
Description
技术领域
本实用新型涉及数控机床领域，具体的说是一种MIII总线数控装置。
背景技术
目前国产数控装置与驱动装置之间的接口标准仍然采用20年前的标准，即“脉冲量或模拟量接口”。因为脉冲、模拟量通信方式存在单向通信、通信速率低、控制复杂、存在漂移等问题，所以这些接口标准已经成为高档数控系统进一步发展的主要障碍，严重影响了进一步提升数控机床加工零件时的进给速度和加工精度。
随着机加工行业现场环境和加工零件的日益庞杂，数控系统已从以前的简单运动轨迹控制转变成贯穿数字化车间的柔性制造系统级控制平台。数控加工设备在实现高速、高精、高效的加工工业化、流程化的过程中，对加工过程进行实时可控的要求越来越高。为了满足实际工业加工行业的功能需要，紧跟数控系统工业总线通信发展的主流方向，研发基于MIII总线的数控系统满足国内对现场总线的高档数控系统的发展需求。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是基于FPGA芯片SOPC定制系统提供一种MIII总线数控装置。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种MIII总线数控装置，包括：
MIII总线主控制板卡，通过PCI总线接口连接CPU模块处理器单元，通过MIII总线连接伺服驱动器；
CPU模块处理器单元，通过PCI总线连接到主控制板卡，用于插补运算；
显示屏，通过LVDS接口与CPU模块处理器单元连接，用于显示当前系统轴的信息；
键盘单元，通过PS/2接口与CPU模块处理器单元连接，用于外部命令的输入；
数控系统操作站单元，通过RS422接口与CPU模块处理器单元连接，集成数控系统直接控制机床的动作或加工过程的所有按钮。
所述MIII总线主控制板卡包括：
FPGA电路，用于通过PCI总线与CPU模块处理器单元连接；
MIII总线接口电路，通过MIII总线协议芯片JL-101与FPGA电路连接；
液晶屏接口电路，连接LVDS接口与CPU模块处理器单元连接；
键盘接口电路，通过PS/2接口与CPU模块处理器单元连接；
RS422操作站接口电路，通过ADM485芯片转换成RS232总线接口，并从CPU模块处理器单元引出；
MPG手持操作站接口电路，连接I/O接口电路和手轮脉冲接口电路，并从FPGA电路引出；
输入/输出接口电路，连接I/O接口电路，并从FPGA电路引出。
所述液晶屏接口电路的核心芯片是DS90C385，在控制接口卡外部与显示屏连接，在控制接口卡内部与CPU模块处理器单元连接，用于实现数据信息在显示屏上的显示。
所述MIII总线主控制板卡的核心芯片是CSC0101A，用于实现PS/2键盘协议与USB接口协议的转换，
所述MIII总线主控制板卡用于接收CPU模块处理器单元发来的命令/数据信息，并将该命令/数据信息按照MIII总线通信协议帧的格式进行封装，通过MIII总线工业以太网总线接口电路发给MIII总线伺服驱动器，由MIII总线伺服驱动器控制电机的运动；还通过MIII总线读取伺服驱动器反馈回来的编码器位置信息，并将位置信息数据传送给CPU模块处理器单元。
所述CPU模块处理器单元采用龙芯2F处理器，在龙芯2F处理器上运行数控软件，实时进行插补运算，通过MIII总线通信实现对驱动轴的插补控制。
所述显示屏采用8寸液晶显示屏。
本实用新型具有以下优点及有益效果：(请补充)
1.CPU模块处理器单元采用国产龙芯2F处理器，数控系统建立在基于自主核心技术的数控软硬件平台，提升我国数控装置的自主化程度。
2.基于先进的工业以太网MIII总线数控系统，与日本安川MIII总线伺服电机形成整套数控装置，供机床厂家选用。
3.解决了脉冲、模拟量通信方式存在单向通信、通信速率低、控制复杂、存在漂移等问题，采用先进的工业以太网MIII总线进一步提升数控机床加工零件时的进给速度和加工精度。
4.基于总线的数控系统，为将来升级到数字化车间的柔性制造系统级控制平台提供一种便利条件。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构框图；
图2为本实用新型的MIII总线主控制板卡的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
如图1所示，MIII总线数控装置，包括：
MIII总线主控制板卡，通过PCI总线接口连接CPU模块处理器单元，接收CPU模块处理器单元发来的命令/数据信息，并将命令/数据信息按照MIII总线通信协议帧的格式进行封装，通过MIII总线工业以太网总线接口电路，发给MIII总线伺服驱动器，由MIII总线伺服驱动器控制电机的运动；MIII总线主控制板块通过MIII总线读取伺服驱动器反馈回来的编码器位置信息，并将位置信息数据传送给CPU模块处理器单元。
CPU模块处理器单元，采用国产龙芯2F处理器，其运行频率800MHZ，内存板载512MB，在龙芯2F处理器上运行数控软件，实时进行插补运算，通过MIII总线通信实现对驱动轴的插补控制。
显示屏采用的是8寸液晶显示屏，通过LVDS接口与嵌入式CPU模块处理器单元进行连接，用于显示当前系统轴的运行信息、参数信息等。
键盘单元，用于零件加工程序的编辑与输入，系统参数输入，系统管理等操作。
数控系统操作站单元，集成了数控系统的所有按钮，这些按钮用于直接控制机床的动作或加工过程，如启动、暂停零件程序等运行，手动进给坐标轴，调整进给速度等。
如图2所示，所述MIII总线主控制板卡包括FPGA电路，MIII总线接口电路，液晶屏接口电路，键盘接口电路，RS422操作站接口电路，MPG手持操作站接口电路，输入/输出接口电路。其中，MIII总线接口电路通过MIII总线协议芯片JL-101与FPGA电路连接；FPGA电路通过PCI总线与嵌入式CPU处理器模块连接；液晶屏接口电路、键盘接口电路、RS422操作站接口电路直接从CPU模块处理器单元引出；MPG手持操作站接口电路，输入/输出接口电路由FPGA电路引出。
所述键盘接口电路核心芯片是CSC0101A，该电路实现PS/2键盘协议与USB接口协议的转换，通过该电路将外部键盘连接到CPU模块处理器单元的USB接口。
所述LVDS接口电路的核心芯片是DS90C385，在控制接口卡外部与显示屏连接，在控制接口卡内部与CPU模块处理器单元的LCD单元连接，通过该电路可实现将需要的数据信息显示在显示屏上。
Claims (7)
1.一种MIII总线数控装置，其特征在于，包括：
MIII总线主控制板卡，通过PCI总线接口连接CPU模块处理器单元，通过MIII总线连接伺服驱动器；
CPU模块处理器单元，通过PCI总线连接到主控制板卡，用于插补运算；
显示屏，通过LVDS接口与CPU模块处理器单元连接，用于显示当前系统轴的信息；
键盘单元，通过PS/2接口与CPU模块处理器单元连接，用于外部命令的输入；
数控系统操作站单元，通过RS422接口与CPU模块处理器单元连接，集成数控系统直接控制机床的动作或加工过程的所有按钮。
2.根据权利要求1所述的MIII总线数控装置，其特征在于，所述MIII总线主控制板卡包括：
FPGA电路，用于通过PCI总线与CPU模块处理器单元连接；
MIII总线接口电路，通过MIII总线协议芯片JL-101与FPGA电路连接；
液晶屏接口电路，连接LVDS接口与CPU模块处理器单元连接；
键盘接口电路，通过PS/2接口与CPU模块处理器单元连接；
RS422操作站接口电路，通过ADM485芯片转换成RS232总线接口，并从CPU模块处理器单元引出；
MPG手持操作站接口电路，连接I/O接口电路和手轮脉冲接口电路，并从FPGA电路引出；
输入/输出接口电路，连接I/O接口电路，并从FPGA电路引出。
3.根据权利要求2所述的MIII总线数控装置，其特征在于，所述液晶屏接口电路的核心芯片是DS90C385，在控制接口卡外部与显示屏连接，在控制接口卡内部与CPU模块处理器单元连接，用于实现数据信息在显示屏上的显示。
4.根据权利要求1或2所述的MIII总线数控装置，其特征在于，所述MIII总线主控制板卡的核心芯片是CSC0101A，用于实现PS/2键盘协议与USB接口协议的转换，
5.根据权利要求1或2所述的MIII总线数控装置，其特征在于，所述MIII总线主控制板卡用于接收CPU模块处理器单元发来的命令/数据信息，并将该命令/数据信息按照MIII总线通信协议帧的格式进行封装，通过MIII总线工业以太网总线接口电路发给MIII总线伺服驱动器，由MIII总线伺服驱动器控制电机的运动；还通过MIII总线读取伺服驱动器反馈回来的编码器位置信息，并将位置信息数据传送给CPU模块处理器单元。
6.根据权利要求1所述的MIII总线数控装置，其特征在于，所述CPU模块处理器单元采用龙芯2F处理器，在龙芯2F处理器上运行数控软件，实时进行插补运算，通过MIII总线通信实现对驱动轴的插补控制。
7.根据权利要求1所述的MIII总线数控装置，其特征在于，所述显示屏采用8寸液晶显示屏。
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| CN106406227A (zh) * | 2016-09-19 | 2017-02-15 | 中电和瑞科技有限公司 | 一种数控系统插补算法和数控系统 |
| CN108153247A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-06-12 | 常州机电职业技术学院 | 一种智能数控设备及工作方法 |
| CN109463037A (zh) * | 2017-05-26 | 2019-03-12 | 深圳配天智能技术研究院有限公司 | 伺服系统、电机、绝对式编码器及其信号处理电路 |
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