[实用新型]新型多平台数控仿真器

说明书

技术领域

本实用新型属于数控仿真技术领域，尤其是一种新型多平台数控仿真器。

背景技术

随着制造业的快速发展，数控技术在各行各业、尤其是精加工行业取得了广泛的应用，国内生产的数控系统也取得了重大的发展，数控机床的使用更推动了数控技术的发展，数控机床是以CNC为核心，综合了精密的机械、电子、电力拖动、自动控制、自动检测、传感器等技术而发展起来的一种技术通用制造设备。数控仿真系统是建立在实际数控操作基础之上，用计算机进行动态仿真的系统，在数控教学领域有巨大的发展潜力。数控教学大致包括一般数控知识的教学和实际操作技能的培训两部分，相应的培训除了必要的理论讲解，大部分工作是在数控设备上的实际操作训练。而数控设备价格昂贵，培训者的误操作还可能会危及机床设备甚至操作者自身的安全。因此，数控先期教学不适合在实际设备上进行。随着计算机软硬件技术、图形图像处理及虚拟加工技术的发展,建立一个经济、高效、快捷、通用的数控加工教学平台已经成为可能。在这个数控加工教学平台上，操作者能够在生动、直观的动画环境下,数控编程、手工操作、试对刀和数控加工，犹如在操作一台真正的数控机床。

然而，由于数控系统厂家众多，系统多种多样，指令格式和操作模式各不相同，迫切的需要一种能用单一设备实现各种数控系统仿真的途径。以数控职业技能培训为例，一个学校如果要培训不同的数控系统就需要购置不同数控系统的机床设备，而这些设备价格昂贵，需要巨大的前期投入，极大的提高了教学成本，造成了教学资源的浪费。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、适用范围广泛且节约资源的新型多平台数控仿真器。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种新型多平台数控仿真器，包括PLC板和NC板，所述PLC板由ARM-M3主板、机床操作面板、数控操作面板、输入设备、输出设备、手轮、EEPROM构成，所述ARM-M3主板分别与机床操作面板、数控操作面板、输入设备、输出设备、手轮、EEPROM及上位PC机相连接；所述NC板由ARM-A53主板、PCL运动控制板、触摸屏、SD卡、SRAM、伺服驱动器、变频器构成，ARM-53主板通过HDMI接口与触摸屏相连接，ARM-53主板通过I/O接口与SD卡、SRAM相连接，ARM-53主板通过USB接口与ARM-M3主板相连接，ARM-53主板通过CAN总线与PCL运动控制板相连接，所述PCL运动控制板分别与伺服驱动器、变频器相连接。

所述ARM-M3主板包括ARM-M3控制器、输入端口电路及其光耦隔离电路、输出端口电路及其光耦隔离电路、手轮端口电路及其正交编码器输入电路、矩阵扫描阵列、AD电路、DA电路、隔离I/O电路；所述ARM-M3控制器通过输入端口电路及其光耦隔离电路与输入设备相连接，所述ARM-M3控制器通过输出端口电路及其光耦隔离电路与输出设备相连接，所述ARM-M3控制器通过手轮端口电路及其正交编码器输入电路与手轮相连接，所述ARM-M3控制器通过矩阵扫描阵列与数控操作面板相连接，所述ARM-M3控制器通过AD电路、DA电路及隔离I/O电路与机床操作面板相连接，所述ARM-M3控制器通过USB接口与上位PC机相连接，所述ARM-M3控制器与EEPROM相连接。

所述输入设备包括急停开关、波段开关和开关按钮；输出设备包括指示灯及数码管。

所述PCL运动控制板包括PCL6045B运动控制芯片、正交编码器输出电路、方向控制电路、正交编码器输入电路、限位开关输入电路、CAN接口电路、AD电路、DA电路、隔离I/O电路；该PCL6045B运动控制芯片通过多组正交编码器输出电路和方向控制电路与多个伺服电机相连接，PCL6045B运动控制芯片通过正交编码器输入电路与编码器相连接，PCL6045B运动控制芯片通过限位输入电路与限位开关相连接，PCL6045B运动控制芯片通过通过CAN接口电路与ARM-A53主板相连接，PCL6045B运动控制芯片通过AD电路、DA电路、隔离I/O电路与变频器相连接。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型设计合理，其采用高性能的单片机处理器和控制电路板为核心构建，操作面板的独立性高，易于更换，在保证用户操作真实体验的同时，增加了系统的交互性和灵活性，使整个数控加工过程更加直观和透明，能够帮助使用者更好的了解整个数控加工的过程，解决现有数控仿真产品存在的针对性不强，真实感不足、培训功能单一、培训资源浪费等问题。