[实用新型]一种总线式激光控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种总线式二氧化碳激光器控制系统，属于激光应用技术领域。

背景技术

上个世纪80年代，CO2激光器出现后，在近几十年得到了飞速发展。CO2激光器效率高、光速质量好、功率范围大，既能连续又能脉冲输出，且运行费用低，后来CO2激光器与数控机床配合组成的CO2激光加工系统使得其在材料加工领域具有广泛的应用。

随着CO2激光器的不断普及，材料加工行业对激光车床以及控制系统的性能的要求也越来越高，影响控制系统性能的主要因素就是系统间以及系统内部的通信。目前市场上激光器各个模块内部、各个模块间以及上下位机之间的通信都是采用模拟信号，这种通信方式或者是信号传输都具有明显缺陷，如下：

1. 激光器系统内有很多传感器，如气压、电流、电压、温度、湿度以及激光功率等，这些传感器中有的输出是模拟信号，有的输出数字信号，现有激光器的这些信号都是直接通过导线与控制芯片I/O口连接，会造成信号线过多，I/O口占用过多，使得整体系统的效率比较低。

2. 现有激光器的这些模拟信号在传输的距离上面会受限制。从机床各个位置到激光器控制系统的距离不得超过5M，不然信号就已经失真，激光车床不能正常运作，使得机床在设计时受阻很大。

3. 在工业环境中，几乎处处都存在着高频的电磁干扰，尤其是模拟信号更容易受到的噪声，被干扰的错误信号传递给激光器后，控制系统根据错误信号就会给出相应的错误控制信号，造成严重控制失误，有些传感器信号由于本身比较微弱，控制系统接收到该信号后还要经放大才能使用，但在放大过程中连同噪声本身一同放大，上述失误现象更加严重，甚至不能进行工作。

4. 激光器有不同的工作方式，如连续波、门脉冲、强脉冲等，同时还有许多故障信号，这些都属于开关量，现有的激光器控制系统都是通过I/O口直接控制，造成连接线过多，因为这些导线所在的工业环境的干扰也比较大，可能造成开关量信号的跳变，使得整个系统不会稳定。

5. 现有激光器控制系统在控制各个功能模块时，也是通过模拟量来控制，但是出于模拟信号本身驱动能力不足，不能够很好的进行控制，有时候需要添加多个驱动电路。

6. 现有激光器无论是传感器信号、故障报警器信号等都是直接连接控到制系统控制芯片I/O口，不仅占用过多的I/O口，也使得整个系统结构不明朗，杂乱无章，当系统出现问题时，不利于系统故障检测。

上述技术问题的存在，当传感器传递的信号或者来自控制系统的控制信号由于干扰不准确时，势必会影响到激光器的正常工作，激光加工的加工工艺也就无从保证，在当今工业加工技术领域，激光加工以其加工速度快、切割质量高以及加工周期短等特点处于领先位置，如果上述问题无法得到很好解决的话，将不利于激光加工今后的发展。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，提出一种用总线来传递信号的激光控制系统。

本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种总线式激光控制系统，包括：上位机、和与所述上位机通过总线连接的激光控制器；所述激光控制器包括功率检测模块、温度检测模块、压力检测模块、风机变频器、真空泵变频器和开关电源；所述功率检测模块、温度检测模块、压力检测模块分别连接模数转换模块后与所述总线连接；所述风机变频器、真空泵变频器和开关电源的控制端口与所述总线连接。

上述方案进一步的改进在于：所述总线是CAN总线、485总线或以太网。

上述方案进一步的改进在于：所述激光控制器还包括故障报警模块；所述故障报警模块也与所述总线连接。

上述方案进一步的改进在于：所述激光控制器还包括湿度检测模块、电压检测模块和电流检测模块；所述湿度检测模块、电压检测模块和电流检测模块也与所述总线连接

本实用新型的总线式激光控制系统，将模拟信号处理成数字信号来解决传输过程中的距离限制、易受干扰、失真等问题，还可以实现远程控制。进一步的，总线结构的应该大大减少了系统中I/O口的占用数量，大大提供工作效率。激光器与上位机之间的通讯距离大大提供，并且信号稳定，不易受干扰。同时，总线式的布局简化了结构，这样，当有故障出现时，也更易于排查。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的作进一步说明。

图1是本实用新型一个优选实施例结构示意图。

图2是图1中压力检测模块电路图。

图3是图1中功率、温度及湿度检测模块电路图。

图4是图1中开关电源的控制IC电路图。