[发明专利]基于多种通信手段的数控机床系统

说明书

一种基于多种通信技术的数控机床系统，包括网关、DNC设备、至少两台CNC设备。网关包括主控制模块、触摸式显示模块、Wifi通信模块和Zigbee通信模块；DNC设备包括DNC主控制模块、Wifi终端通信模块和Zigbee终端通信模块；CNC设备包括Wifi终端通信模块以及Zigbee终端通信模块。网关设备开机初始化后，触摸式显示模块显示管理员登录页面。采用上述系统保证了数控设备联网的稳定性。

技术领域

本发明涉及数控机床领域，特别涉及一种基于多种通信手段的数控机床系统。

背景技术

数控技术是体现制造水平的核心技术，数控系统经历了数控(NC)阶段和计算机数控(CNC)阶段。传统的制造技术与生产模式大多采取单台数控设备的运行模式，没有很好的集成，加工质量和生产效率不高。为了改善这种状况，将数控加工设备联网集成实现远程管理与监控已成为制造技术的发展趋势之一，而采用单一的联网方式往往会存在网络性能不稳定，与实时需求不匹配的问题。此外，数控系统为强实时工业控制系统，对于单台数控设备的操作来说，对控制时间滞后和控制周期相当敏感，通信实时性是影响单台数控设备实现高速、高精加工的主要瓶颈之一，特别在多轴联动伺服运行控制应用场合，对现场总线的实时性、确定性有很高的要求。而采用何种通信技术保证数控设备联网的稳定性，以及如何提高单台数控设备的实时性是我们现在亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种解决上述问题的基于多种通信技术的数控机床系统，包括：

网关、DNC设备、至少两台CNC设备，其特征在于：

网关，用于实现系统内设备间信息的转换和传输，包括主控制模块、触摸式显示模块、Wifi通信模块以及Zigbee通信模块；网关设备开机初始化后，通过触摸式显示模块显示管理员登录页面，管理员登录认证成功后显示Wifi模式和Zigbee模式的手动选择信息，根据管理员的选择进入Wifi模式或Zigbee模式，若在预设时间内无选择，则默认自动进入Zigbee模式，Zigbee通信模块建立网络，扫描Zigbee特定信道，当接收到终端节点的加入请求，则保存终端节点地址并返回加入请求响应；

DNC设备，包括DNC主控制模块、Wifi终端通信模块A以及Zigbee终端通信模块B；DNC设备开机后初始化Wifi终端通信模块A以及Zigbee终端通信模块B，初始化完成后，Wifi终端通信模块A以及Zigbee终端通信模块B按照一定时间间隔，轮流在Wifi特定信道及Zigbee特定信道发送连接请求，若Wifi终端通信模块A接收到连接应答信息则通过Wifi终端通信模块A进行通信，并将Zigbee终端通信模块B设置为休眠模式，若Zigbee终端通信模块B接收到连接应答信息，则通过Zigebee终端通信模块B进行通信，并将Wifi终端通信模块A设置为休眠模式；

CNC设备，包括Wifi终端通信模块C以及Zigbee终端通信模块D；CNC设备开机后初始化Wifi终端通信模块C以及Zigbee终端通信模块D，初始化完成后，Wifi终端通信模块C以及Zigbee终端通信模块D按照一定时间间隔，轮流在Wifi特定信道及Zigbee特定信道发送连接请求，若Wifi终端通信模块C接收到连接应答信息则通过Wifi终端通信模块C进行通信，并将Zigbee终端通信模块D设置为休眠模式，若Zigbee终端通信模块D接收到连接应答信息，则通过Zigebee终端通信模块D进行通信，并将Wifi终端通信模块C设置为休眠模式。

进一步的，CNC设备还包括CNC系统控制模块以及至少两个伺服驱动器，Wifi终端通信模块C以及Zigbee终端通信模块D与CNC系统控制模块相连；至少两个伺服驱动器以及CNC系统控制模块之间通过CAN总线相连，并且CAN总线通过固定线路长度和类型的物理介质连接伺服驱动器和CNC系统控制模块，CNC系统控制模块根据各伺服驱动器连接到CAN总线的线路长度及物理介质类型为各伺服驱动器设置预补偿参数，用于调整伺服驱动器时间以及功率参数的偏移值。

进一步的，CAN总线可以采用双绞线或光纤。