[发明专利]CAD图形转换成可执行Motion程序的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据处理系统及方法，具体是指一种PLC进行运动控制的系统及方法。

背景技术

目前，可编程成控制器（PLC）广泛地应用在开关量、数字量、脉冲量以及模拟量的控制系统中。例如利用脉冲信号控制驱动器驱动电机去带动一些机械设备去完成一些零件的加工。众所周之，在一些零件加工系统中，加工中心和计算机辅助设计得到了广泛的应用，但这要求使用者具有比较专业的数控基础和计算机绘图的能力，而且数控系统对于一些逻辑动作，和一些模拟量的控制还需要加入可编程控制器的参与。有一些不是很复杂的零件加工如果使用数控加工系统来完成，不但会增加生产的成本，也会给操作带来很多不必要的复杂性。

在现有的一些可编程控制器的应用中，还没有采用计算机辅助设计（CAD）的方式，利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。计算机辅助设计能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。

然而，对于计算机辅助设计的结果，无法在可编程控制器中直接使用，不能充分利用计算机辅助设计带来的高效率、高准确性。

发明内容

鉴于这种情况，本发明在可编程控制器的应用中，采用计算机辅助设计（CAD）的方式，并直接在可编程控制器中使用计算机辅助设计（CAD）的结果，大大提高系统的集成度和使用效率，以及降低设计难度和操作难度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一、CAD图形转换成PLC可执行的Motion程序的系统，包括：

CAD图形生成模块：用以制作和/或修改CAD图形；

CAD图形转换模块，用以读取（1）所述的CAD图形，并转换成Motion程序；

Motion程序编辑模块，用以编辑Motion程序，添加辅助M代码指令；

Motion程序下载模块，用以传输并读取编辑后的Motion程序，显示待加工的图形；

Motion程序下载控制模块，用以控制Motion程序下载模块，将Motion程序下载到可编程控制器中。

具体的，本系统编程有运行在PC或其它种类计算机上的上位机软件、运行在嵌入式系统或单片机中的软件等；其可以有但不限于以下功能：进行数据监控、数据设定、状态显示、报警提示，模拟仿真功能，进行简单的调试；具有对可编程控制器编程的功能，可编辑逻辑动作、数值运算等程序（编程方式支持但不限于梯形图、命令语、高级语言等）。

所述的Motion程序由运动指令、辅助指令及其他需要的指令所组成；其控制设备的轴的运行，可以控制单轴或/和多轴设备，可以包含或不包含可编程控制器的逻辑动作、数值运算等程序；所述的运动指令，是命令设备的轴进行工作的指令，是但不限于G代码等；所述的辅助指令，是设备的轴与其他方面交换信息的指令，是但不限于M代码等。所述的设备的轴，是指但不限于：由执行部件带动设备的运动部件进行运动；执行部件可以进行旋转或/和平移运动，带动运动部件以给定的速度运动给定的位移；所述的执行部件是指但不限于：伺服电机、步进电机、异步电机、直线电机等。 

所述的可编程控制器：用于接收上位机软件或/和Motion程序传递装置传递来的Motion程序、执行Motion程序，实现要求的功能；执行运动指令，通过联系控制驱动部件，再由驱动部件驱动设备的轴进行相应动作；执行辅助指令，使设备的轴与其他部分配合进行相应动作；执行其他指令，完成设备的其余动作；通过联系获得驱动部件的状态。

所述的通过联系进行交互，是指但不限于：将速度、位移等信息从到可编程控制器传送到驱动部件；将驱动部件的状态传送到可编程控制器，包括但不限于运行状态、报警状态等。所述的传送，其方式有但不限于：

当可编程控制器与驱动部件为一体时，系统内部直接传送；

当可编程控制器与驱动部件不为一体时，通过脉冲信号进行传送、通过现场总线进行传送等。

所述的驱动部件，是对应执行部件的驱动装置，有但不限于：伺服驱动器、步进驱动器、变频器、直线电机驱动器等。