[发明专利]一种基于P500控制器的剪切线多轴数控系统

摘要

一种基于P500控制器的剪切线多轴数控系统，具有P500控制器，P500控制器作为剪切线多轴数控系统的硬件载体，通过EtherCAT现场总线分别与远程输入/输出模块和至少三个伺服驱动单元高速通讯，伺服驱动单元对应驱动伺服电机，远程输入/输出模块分别与数字量/模拟量器件和至少三个液压执行单元通讯连接，以完成剪切线在生产过程中各个数控轴的数据采集和精确定位；剪切线多轴数控系统包括有人机界面模块、PLC逻辑处理模块、嵌入式高精度实时系统模块、数字轴运动控制模块、同步子模块和模拟轴运动控制模块；本发明性价比高，功能灵活,数据交互性良好，做到了剪切线上多个数控轴的精确定位和过程同步，实现了集中控制。

主权项

一种基于P500控制器的剪切线多轴数控系统，其特征是：包括有P500控制器，P500控制器作为剪切线多轴数控系统的硬件载体，采用Windows CE 6.0操作系统，通过EtherCAT现场总线分别与远程输入和输出模块、至少三个伺服驱动单元进行高速通讯，远程输入和输出模块分别与数字量和模拟量器件、至少三个液压执行单元进行通讯连接，以完成剪切线在生产过程中各个数字轴的数据采集和精确定位，其中，每个伺服驱动单元对应与剪切线上用以驱动各个数字轴的伺服电机相连接，每个液压执行单元对应与剪切线上用以驱动各个模拟轴的电磁阀相连接；所述剪切线多轴数控系统的软件架构包括有以下单元：人机界面模块：通过组态界面将剪切线上各个运动部分的当前状态以实时动态图形和文字的方式表现出来，并通过界面上组态的输入域、按钮和选择切换开关接受用户数据编程和控制指令，有效地控制剪切线运行，同时提供声光报警功能，以形成良好的人机交互；PLC逻辑处理模块：类似于一个内置式的PLC运行模块，其时钟扫描周期根据工程项目控制架构的容量和各个运动装置的需求，通过软件编辑和设定，负责处理工程项目的逻辑功能控制，并与Windows CE 6.0操作系统、嵌入式高精度实时系统模块、人机界面模块以及各个数字轴/模拟轴运动控制模块进行数据交互，以完成剪切线上各个机床所需的各种功能；嵌入式高精度实时系统模块:作为嵌入在Windows CE 6.0操作系统中的软件模块，为人机界面模块、PLC逻辑处理模块、数字轴/模拟轴运动控制模块和同步子模块提供定时服务，并使各个模块在固定的时间周期中执行相应的事务；数字轴运动控制模块：通过各个位置反馈单元所反馈的数字轴的位置信息，实时驱动相应的数字轴上的伺服驱动单元，以实现多个数字轴的精准定位；同步子模块：基于数字轴运动控制模块，与各个位置反馈单元进行交互通讯，负责各数字轴之间的过程同步，采用主从式同步设计方案，将一个数字轴设定为主轴，其他所选数字轴为从轴，同时采用位置同步跟随误差方式，通过高精度的实时时钟对各个所选数控轴之间的误差进行循环扫描，并根据误差的情况相应地调整从轴的运行速度，以确保数控系统多轴的位置同步；模拟轴运动控制模块：负责通过远程输入和输出模块采集各个模拟轴的模拟量信号，并将各个位置反馈单元所反馈的位置信息，经过内部转换和函数计算，实时驱动相应的模拟轴上的液压执行单元，用于完成位置显示和控制多个模拟轴的自动定位。