[发明专利]一种智能化数控系统及方法

说明书

一种智能化数控系统，包括：上位机模块、下位机模块、数据同步模块；上位机模块，用于运行人机交互系统，向下位机模块发送加工指令，还用于接收下位机模块的实时加工数据，对实时加工数据进行智能化计算和分析，并显示给用户；下位机模块，用于运行机床加工系统，接收上位机模块发送的加工指令，并向上位机实时传送加工状态数据；数据同步模块，通过数控装备工业互联通讯协议将上位机模块和下位机之间模块的数据进行同步。本发明的的第一CPU用于人机交互操作,第二CPU用于控制机床工作，减轻了运行负荷；采用上下位机磁盘映射的方式，减少了存储设备的开销，减轻了文件交互的资源消耗。新加入AI芯片，提升了上位机算力能力。

技术领域

本发明属于数控技术领域，具体涉及一种智能化数控系统及方法。

背景技术

从上世纪90年代开始，由于PC架构下计算机CPU及外围存储、显示、通讯技术的高速进步，制造成本的大幅降低，导致PC架构数控系统日趋成为主流的数控系统结构体系。

目前市场上常见的数控系统结构体系，包括两种，一种是集控制操作于一体的单IPC(工业控制计算机)数控系统，这种单机版数控系统结构相对简单，但是在执行复杂大程序插补兼人工操作时，CPU负荷较高，存在一定的风险。另外，随着开放式数控系统的大力发展，这种单机版数控系统提供不了开放式的平台，不利于用户第三方软件的集成与应用。另一种是采用上下位机形式的双IPC数控系统，下位机IPC仅作为NC(数字控制)控制，上位机IPC作为HMI(人机交互)操作。这种方式减轻了CPU的负荷，使得双CPU各司其职，可以方便的在上位机集成第三方用户的应用。但是，对于双IPC，在安装时，会存在安装空间较大的问题，另外，随着机床智能化功能的越来越普及，大数据的采集、计算、分析能力的要求不断提高，单纯的上位机算力无法达到要求，存在一定的短板。

发明内容

鉴于上述的影响问题，提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的。

本发明提出的技术方案如下：

一种智能化数控系统，包括：上位机模块、下位机模块、数据同步模块，其中：

上位机模块，用于运行人机交互系统，向下位机模块发送加工指令，还用于接收下位机的文件数据和加工状态及控制数据，对实时加工数据进行智能化计算和分析，并显示给用户；

下位机模块，用于运行机床加工系统，接收上位机模块发送的加工指令，并向上位机实时传送文件数据和加工状态及控制数据；

数据同步模块，通过数控装备工业互联通讯协议将上位机模块和下位机模块之间的数据进行同步，上位机模块和下位机模块之间的同步数据包括文件数据和加工状态及控制数据。

进一步地，上位机模块包括：第一CPU和AI芯片，第一CPU用于用于向下位机发送加工指令数据，并监控下位机的实时文件数据和加工状态及控制数据；AI芯片用于对实时文件数据和加工状态及控制数据的大数据采集、智能化计算和分析。

进一步地，下位机模块包括：第二CPU，第二CPU用于单独处理机床加工过程中的插补控制、指令解释的数字控制功能。

进一步地，第一CPU和第二CPU运行linux操作系统。

进一步地，数据同步模块采用上下位机磁盘映射的方式进行文件数据同步，采用数据镜像的方式的进行上下位机加工状态及控制数据的同步。

进一步地，上位机模块和下位机之间模块的数据进行同步，所述加工状态及控制数据包括：开机时的静态数据、周期性静态数据、周期性动态数据、文件数据。

进一步地，开机时的静态数据表示下位机模块中加工系统中恒定不变数据，至少包括：机床参数的属性值、机床型号。