[发明专利]一种数控机床控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数控机床控制系统及控制方法。

背景技术

在CNC系统中，其主轴转动和进给轴移动分别由主轴电机和进给电机来驱动，而辅助运动如主轴卡盘的松紧、刀库的选刀、换刀等都是由PLC控制器来控制完成的。

在传统的CNC系统中，其PLC功能有两种实现方式，一种方式是软PLC方式，将PLC功能直接在CNC主机上实现，将PLC的硬件接口设计在主机接口板上，PLC功能由主机处理器执行。另外一种方式是独立PLC方式，配置一台独立的PLC控制器，CNC系统主机通过通讯接口管理PLC控制器的来实现PLC功能。

在基于实时以太网的CNC系统中，由于采用了实时以太网技术，传统的PLC功能实现方式已经不能恰当的适应CNC系统的要求。本发明的发明人经过研究发现，如果采用软PLC方式，PLC功能执行在CNC主机上，就不能很好的利用实时以太网通讯的高实时性能，实现CNC系统的模块化设计，降低CNC主机软件的复杂度以提高系统稳定性，降低CNC主机处理器的负担以提高CNC系统的性能。如果采用独立通用PLC的方式，由于PLC的价格也比较昂贵，关键是PLC没有实时以太网接口，现有的通讯接口效率低、数据协议开放不够，限制了CNC系统控制性能的提升。

发明内容

为了解决现有技术中CNC系统不能应用实时以太网技术的问题，本发明实施例提供了一种数控机床控制系统及控制方法。

一种数控机床控制系统，包括CNC控制模块，与所述CNC控制模块连接的以太网通讯模块以及与所述以太网通讯模块连接的PLC模块，所述CNC控制模块通过所述以太网通讯模块向所述PLC模块发送控制命令，并通过所述以太网通讯模块实时监控PLC模块执行控制命令。

一种数控机床控制方法，

CNC控制模块通过以太网通讯模块向PLC模块发送控制命令；

PLC模块将控制命令存储在存储器中；

CNC控制模块通过以太网通讯模块实时监控PLC模块执行控制命令。

本发明实施例提出一种数控机床控制系统及控制方法，采用高集成度单片机为CNC系统设计独立运行的PLC模块，并与实时以太网通过硬件接口连接，硬件结构简单，软件独立设计，可以在较短时间内开发出稳定可靠的PLC模块，同时使得CNC系统主机可以使用很少的系统资源，实时管控PLC实现PLC功能，更好的辅助CNC系统的运动控制，并实现了CNC系统的PLC功能模块化设计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中

图1显示了实施例一中数控机床控制系统结构示意图；

图2显示了实施例一中数控机床控制系统结构示意图；

图3显示了实施例二中数控机床控制系统结构示意图；

图4显示了实施例三中数控机床控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明提供一种数控机床控制系统，其特征在于：包括CNC控制模块1、与所述CNC控制模块1连接的以太网通讯模块2以及与所述以太网通讯模块3连接的PLC模块4，所述CNC控制模块1通过所述以太网通讯模块2向所述PLC模块3发送控制命令，并通过所述以太网通讯模块2实时监控PLC模块3执行控制命令。

所述CNC控制模块1通过RJ45型以太网接口与以太网通讯模块2连接。

所述以太网通讯模块2包括以太网协议控制器5和配置文件存储器，所述以太网协议控制器采用FPGA，所述配置文件存储器中存放Ethernet POWERLINK配置文件和EtherCAT配置文件，所述以太网协议控制器选择写入Ethernet POWERLINK配置文件或EtherCAT配置文件。

所述以太网通讯模块还包括配置文件选择模块，所述配置文件选择模块可以通过软件或硬件的方式需按则不同的协议配置文件，通过软件的方式时，将不同的配置文件存储在存储器中不同的存储地址，配置文件选择模块通过访问相应的地址获取不同的配置文件。