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公开(公告)号：CN101141451B
公开(公告)日：2011-11-30
申请号：CN200710053657.4
申请日：2007-10-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: H04L29/06 , H04L12/42 , G05B19/418 , H04L29/10
CPC classification number: Y02P90/02
Abstract: 本发明涉及一种基于以太网的数控系统通信接口，包括现场可编程门阵列，用于进行双PHY选择性开关互联、数据缓冲和协议处理；PHY1和PHY2，分别与所述现场可编程门阵列通信，用于将网络中传输的差分模拟信号转变为数字信号，以便于现场可编程门阵列进行处理后发送和接收数据；两个网络变压器，分别与所述PHY1和PHY2连接，用于信号电气隔离，保护芯片，实现网络信号自动翻转；两个双绞线接头，分别与所述两个网络变压器中的一个连接，用于接收模拟信号。本发明还涉及数控系统、数据接收和发送方法。
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公开(公告)号：CN100517144C
公开(公告)日：2009-07-22
申请号：CN200710053658.9
申请日：2007-10-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/414
Abstract: 本发明涉及一种分布式开放体系结构的数控系统，包括：第一工业PC机，用于数控加工程序和PLC程序的输入、编辑、显示及程序管理，以及将所述数控系统PLC程序编辑后，生成并发送PLC梯形图或C语言程序；第二工业PC机，通过以太网与所述上位机连接，用于处理数控加工程序的译码、刀具补偿、速度处理、插补和位置控制处理以及接收PLC梯形图或C语言程序；多功能接口板，与所述下位机连接，用于运行所述PLC梯形图或C语言程序、开关量的输入/输出，以及模拟、脉冲或数字的信号传输。本发明提出了一种分布式开放体系结构的数控系统，使得系统的硬件安装灵活，软件功能分配合理，更容易满足开放性的要求。
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公开(公告)号：CN101083657B
公开(公告)日：2011-02-09
申请号：CN200710052604.0
申请日：2007-06-29
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 数控系统实时同步网络控制器及通信控制方法属于通信控制装置及方法，目的在于将具有以太网接口的数控系统底层接入设备连接起来，实现强实时、强同步信息传输。本发明网络控制器，包括以太网交换机芯片、中央处理器和网络连接接口；本发明通信控制方法，包括系统初始化步骤和通信步骤，通信步骤重复下述通信周期：(1)发送同步报文；(2)发送跟随报文；(3)各从站依次发送上行报文；(4)将上行报文组包生成组合上行报文发给主站；(5)主站发送一般下行报文。本发明采用以太网通用芯片，通用性好；对于16轴数控系统，插补周期可以到0.5毫秒，同步误差小于1微秒。
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公开(公告)号：CN100594707C
公开(公告)日：2010-03-17
申请号：CN200610125449.6
申请日：2006-12-13
Applicant: 华中科技大学
IPC: H04L29/06 , H04L12/44 , G05B19/418
CPC classification number: Y02P90/02
Abstract: 基于以太网技术的数控系统数字通信方法，涉及一种数字通信方法，属于运动控制领域。针对现在控制器与执行器之间存在加工速度慢、控制精度低、传输非实时、非同步、不确定性的问题，本发明提供一种基于以太网技术的数控系统数字通信方法，在数控系统的控制器与执行器之间连接以太网硬件，并在以太网帧格式里定义数控系统的数据报文格式，并设计了实时通信协议，所述控制器与所有执行器之间采用星型拓扑结构连接。本发明利用通用以太网技术，在保证了以太网高通信速率的基础上，同时实现了数控系统内部控制器和执行器之间的强实时和强同步信息传输的要求，利于推广应用。
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公开(公告)号：CN101170472A
公开(公告)日：2008-04-30
申请号：CN200710053659.3
申请日：2007-10-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: H04L12/427 , H04J3/06
Abstract: 本发明涉及一种基于以太网技术的数控通信方法，所述控制器启动周期定时器，发送主站同步广播帧；所述执行器接收所述主站同步广播帧，并确定所述主站同步广播帧准确；所述执行器启动超时计时器，对主站同步广播帧进行处理，在定时时间内发送从站令牌集总帧或令牌帧；所述控制器接收所述从站令牌集总帧或令牌帧，并确定所述从站令牌集总帧或令牌帧的正确；所述控制器确定接收到所有的执行器发送的从站令牌帧或令牌集总帧。因此通过本发明提供的这种数控通信方法能够实现数控系统内部控制器和执行器之间的强实时和强同步信息传输。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN100595707C
公开(公告)日：2010-03-24
申请号：CN200810196820.7
申请日：2008-08-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明公开了一种数控机床双轴同步控制装置，包括时钟，输入输出接口，双轴位置检测模块，控制单元，系统参数表，以及螺距补偿表；双轴位置检测模块用于对两同步轴电机编码器进行位置及同步偏差检测，并将检测信息提供给控制单元；控制单元依据系统参数表的参数设置，选择对应的工作模式；依据双轴位置检测模块提供的两同步轴的位置和偏差信息，按照选定的工作模块所对应的流程完成对两同步轴的控制。本发明解决了普及型数控系统不能实现同步控制的问题，其关键在于转发与调整的实时性，避免了由于转发时间延迟可能增加加工零件的轮廓误差、以及调整时间过长可能使动态下同步误差不但不能消除甚至变得更坏的情况。
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公开(公告)号：CN101141451A
公开(公告)日：2008-03-12
申请号：CN200710053657.4
申请日：2007-10-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: H04L29/06 , H04L12/42 , G05B19/418 , H04L29/10
CPC classification number: Y02P90/02
Abstract: 本发明涉及一种基于以太网的数控系统通信接口，包括现场可编程门阵列，用于进行双PHY选择性开关互联、数据缓冲和协议处理；PHY1和PHY2，分别与所述现场可编程门阵列通信，用于将网络中传输的差分模拟信号转变为数字信号，以便于现场可编程门阵列进行处理后发送和接收数据；两个网络变压器，分别与所述PHY1和PHY2连接，用于信号电气隔离，保护芯片，实现网络信号自动翻转；两个双绞线接头，分别与所述两个网络变压器中的一个连接，用于接收模拟信号。本发明还涉及数控系统、数据接收和发送方法。
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公开(公告)号：CN1997012A
公开(公告)日：2007-07-11
申请号：CN200610125449.6
申请日：2006-12-13
Applicant: 华中科技大学
IPC: H04L29/06 , H04L12/44 , G05B19/418
CPC classification number: Y02P90/02
Abstract: 基于以太网技术的数控系统数字通信方法，涉及一种数字通信方法，属于运动控制领域。针对现在控制器与执行器之间存在加工速度慢、控制精度低、传输非实时、非同步、不确定性的问题，本发明提供一种基于以太网技术的数控系统数字通信方法，在数控系统的控制器与执行器之间连接以太网硬件，并在以太网帧格式里定义数控系统的数据报文格式，并设计了实时通信协议，所述控制器与所有执行器之间采用星型拓扑结构连接。本发明利用通用以太网技术，在保证了以太网高通信速率的基础上，同时实现了数控系统内部控制器和执行器之间的强实时和强同步信息传输的要求，利于推广应用。
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公开(公告)号：CN101349910A
公开(公告)日：2009-01-21
申请号：CN200810196820.7
申请日：2008-08-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明公开了一种数控机床双轴同步控制装置，包括时钟，输入输出接口，双轴位置检测模块，控制单元，系统参数表，以及螺距补偿表；双轴位置检测模块用于对两同步轴电机编码器进行位置及同步偏差检测，并将检测信息提供给控制单元；控制单元依据系统参数表的参数设置，选择对应的工作模式；依据双轴位置检测模块提供的两同步轴的位置和偏差信息，按照选定的工作模块所对应的流程完成对两同步轴的控制。本发明解决了普及型数控系统不能实现同步控制的问题，其关键在于转发与调整的实时性，避免了由于转发时间延迟可能增加加工零件的轮廓误差、以及调整时间过长可能使动态下同步误差不但不能消除甚至变得更坏的情况。
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公开(公告)号：CN101083657A
公开(公告)日：2007-12-05
申请号：CN200710052604.0
申请日：2007-06-29
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 数控系统实时同步网络控制器及通信控制方法，属于通信控制装置及方法，目的在于将具有以太网接口的数控系统底层接入设备连接起来，实现强实时、强同步信息传输。本发明网络控制器，包括以太网交换机芯片、中央处理器和网络连接接口；本发明通信控制方法，包括系统初始化步骤和通信步骤，通信步骤重复下述通信周期：(1)发送同步报文；(2)发送跟随报文；(3)各从站依次发送上行报文；(4)将上行报文组包生成组合上行报文发给主站；(5)主站发送一般下行报文。本发明采用以太网通用芯片，通用性好；对于16轴数控系统，插补周期可以到0.5毫秒，同步误差小于1微秒。
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