[实用新型]数控机床闭环虚拟系统

权利要求书

1.一种数控机床闭环虚拟系统，其特征在于：具有中央控制卡(CPU)、电源模块(POWER)、伺服虚拟单元(SIM)、机床电气虚拟单元(MIO)及外围硬件电路，由电源模块提供工作电源，伺服虚拟单元(SIM)与数控机床的机床数控系统(CNC)轴控制器(ECDA)之间及机床电气虚拟单元(MIO)与数控机床I/O控制器(IO)之间进行通讯连接，伺服虚拟单元(SIM)及机床电气虚拟单元(MIO)分别与中央控制卡(CPU)相连，该中央控制卡(CPU)中存有机床闭环虚拟系统软件，上述中央控制卡(CPU)、各单元及外围硬件电路的工作电源端接至电源模块(POWER)。

2.按权利要求1所述的数控机床闭环虚拟系统，其特征在于：所述伺服虚拟单元(SIM)内部具有FPGA，其包括总线接口模块、A/D采集控制状态机、存储模块、A/D采集时序控制模块、A/D采集通道控制模块、编码器反馈信号产生模块及逻辑轴位置测量模块，其中A/D采集时序控制模块与A/D采集控制状态机的控制端相连，A/D采集时序控制模块通过外围硬件电路中A/D转换器接有机床数控系统(CNC)的伺服电机控制信号，A/D转换器通过数据线与存储模块相连；A/D采集通道控制模块与A/D采集控制状态机的控制端相连，A/D采集控制状态机的控制端还与A/D转换器相连，A/D转换器的输入端通过外围硬件电路中的多路控制开关接有多个外部模拟信号源；编码器反馈信号产生模块与中央控制卡(CPU)的控制端相连，编码器反馈信号产生模块产生的编码器反馈信号经外围硬件电路中的差分信号产生器接至机床数控系统(CNC)，同时还接至逻辑轴位置测量模块，该逻辑轴位置测量模块经控制信号线及数据线与中央控制卡(CPU)相连。

3.按权利要求2所述的数控机床闭环虚拟系统，其特征在于：所述编码器反馈信号产生模块内部设置有任意频率发生模块、数据存储接口模块、回零控制单元、轴逻辑位置测量模块、方波处理模块及Z信号处理模块，其中任意频率发生模块接收中央控制卡(CPU)发送的配置数据，其产生所需频率通过方波处理模块及Z信号发生模块送至机床数控系统(CNC)，Z信号发生模块的输入端接有数据存储接口模块；回零控制单元的输入端与Z信号发生模块的回零控制信号线相连，输出端接有轴逻辑位置测量模块，数据存储接口模块及轴逻辑位置测量模块与中央控制卡(CPU)相连。

4.按权利要求1～3中任何一项所述的数控机床闭环虚拟系统，其特征在于：所述各单元或模块为插卡式，通过总线底板实现互联。