專利名稱：一種電火花成型機(jī)can總線控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電火花成型機(jī)控制系統(tǒng)，尤其涉及一種電火花成型機(jī)CAN總 線控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在模具加工中，電火花成型機(jī)占有重要地位?，F(xiàn)有電火花成型機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)普遍 采用并口或串口 RS-232/485來(lái)傳輸設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流，并口傳輸容易受到干擾，串口傳輸 速度慢，且實(shí)時(shí)性不好。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電火花成型機(jī)CAN總線控 制系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種電火花成型機(jī)CAN總線控 制系統(tǒng)，它包括主控制模塊、伺服控制模塊、放電功率模塊、機(jī)床電氣及手控盒模塊；所述伺 服控制模塊、放電功率模塊、機(jī)床電氣及手控盒模塊分別通過(guò)CAN總線與主控制模塊相連。本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型解決了機(jī)床內(nèi)部連接線和接插件過(guò)多的問(wèn) 題。采用多個(gè)控制模塊掛接在CAN總線上，由主控制模塊智能化管理，可適用于不同電火花 成型機(jī)的電子控制，不僅能大幅度提高控制系統(tǒng)的安全性和可靠性，而且便于系統(tǒng)的擴(kuò)展 與升級(jí)。各模塊完全獨(dú)立，便于升級(jí)并降低干擾；便于進(jìn)行智能故障檢測(cè)；大幅減少機(jī)床內(nèi) 部的連接線和接插件，便于組織批量生產(chǎn)及空間布置，降低了成本，減少因接觸不良引起的 故障；同時(shí)，降低生產(chǎn)工藝的復(fù)雜度，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率。

圖1是電火花成型機(jī)CAN總線控制系統(tǒng)的功能框圖；圖2是伺服控制模塊的功能框圖；圖3是放電功率模塊的功能框圖；圖4是機(jī)床電氣及手控盒模塊的功能框圖。圖5是主控制模塊的控制流程圖。
具體實(shí)施方式
控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network)簡(jiǎn)稱為CAN，是一種具有很高保密 性、有效支持分布控制及實(shí)時(shí)控制、ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。CAN屬于現(xiàn)場(chǎng)總線范 疇，具有通信速率高、成本低、可靠性高、連接方便等優(yōu)勢(shì)，適用于分布式測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通 訊。如圖1所示，本實(shí)用新型包括主控制模塊、伺服控制模塊、放電功率模塊、機(jī)床電 氣及手控盒模塊四部分。所述伺服控制模塊、放電功率模塊、機(jī)床電氣及手控盒模塊分別通過(guò)CAN總線與主控制模塊相連。所述主控制模塊可以采用REDLI0N的CSMSTRV2模塊化控制器主模塊，伺服控 制模塊可以采用SIEMENS的PLCS7-200可編程控制器，放電功率模塊可以采用IPD的 HBS050ZE-A電源功率模塊，機(jī)床電氣及手控盒模塊可以采用SIEMENS的PLCS7-200可編程 控制器。所述伺服控制模塊如圖2所示。主控制模塊通過(guò)CAN總線對(duì)伺服控制模塊的運(yùn)行 參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。電極放電反饋信號(hào)、XYZ三軸的光柵尺信號(hào)，以及電機(jī)功率電源和控制電源 作為伺服控制模塊的輸入。XYZ三軸的光柵尺信號(hào)和Z軸伺服電機(jī)信號(hào)作為伺服控制模塊 的輸出。伺服控制模塊根據(jù)電極放電反饋信號(hào)控制Z軸電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保證放電跟蹤的 穩(wěn)定。伺服控制模塊對(duì)XYZ三軸的光柵尺信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并定時(shí)將數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線 反饋給主控制模塊。伺服控制模塊將Z軸電機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋給主控制模塊，主控 制模塊根據(jù)反饋的信息來(lái)協(xié)調(diào)其它模塊進(jìn)行工作。所述放電功率模塊如圖3所示。主控制模塊通過(guò)CAN總線對(duì)伺服控制模塊的運(yùn)行 參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。電極放電反饋信號(hào)、輔助高壓電源、低壓電源和控制電源作為放電功率模塊 的輸入。脈沖功率放大信號(hào)、電流設(shè)置的開(kāi)關(guān)量信號(hào)作為放電功率模塊的輸出。放電功率 模塊根據(jù)電極放電反饋信號(hào)控制脈沖的開(kāi)啟、關(guān)閉，以及脈沖的具體形態(tài)，從而輸出脈沖功 率放大信號(hào)。同時(shí)，放電功率模塊將脈沖放電的穩(wěn)定性評(píng)估值通過(guò)CAN總線反饋給主控制 模塊。所述機(jī)床電氣及手控盒模塊如圖4所示。手動(dòng)操作盒信號(hào)、手持脈沖發(fā)生器信號(hào)、 油溫傳感器信號(hào)、油位傳感器信號(hào)、火焰?zhèn)鞲衅餍盘?hào)、控制電源是機(jī)床電氣及手控盒模塊的 輸入。油泵1控制信號(hào)、油泵2控制信號(hào)作為機(jī)床電氣及手控盒模塊的輸出信號(hào)。機(jī)床電 氣及手控盒模塊實(shí)時(shí)地將油溫傳感器信號(hào)、油位傳感器信號(hào)、火焰?zhèn)鞲衅餍盘?hào)、手持脈沖發(fā) 生器的脈沖數(shù)據(jù)和手動(dòng)操作盒的操作信號(hào)通過(guò)CAN總線反饋給主控制模塊。主控制模塊的工作流程如圖5所示，可分為以下步驟1.對(duì)電火花成型機(jī)的硬件參數(shù)進(jìn)行初始化。2.等待伺服控制模塊、放電功率模塊和機(jī)床電氣及手控盒模塊準(zhǔn)備就緒。3.初始化各模塊的參數(shù)。4.判斷用戶是否設(shè)定了新的參數(shù)。若是，進(jìn)行步驟5;若否，則直接進(jìn)行步驟6。5.更新所設(shè)定的參數(shù)。6.判斷是否是放電開(kāi)啟狀態(tài)。若放電開(kāi)啟，進(jìn)行步驟7;若放電未開(kāi)啟，進(jìn)行步驟 8。7.接收放電開(kāi)啟時(shí)的參數(shù)，并對(duì)各傳感器的信號(hào)進(jìn)行接收和處理。完畢后，跳至步 驟9。8.接收放電未開(kāi)啟時(shí)的參數(shù)，并對(duì)手控盒信號(hào)和手持脈沖發(fā)生器的信號(hào)進(jìn)行接收 和處理。9.更新并顯示XYZ數(shù)據(jù)。10.對(duì)故障進(jìn)行處理和顯示。
權(quán)利要求一種電火花成型機(jī)CAN總線控制系統(tǒng)，其特征在于，它包括主控制模塊、伺服控制模塊、放電功率模塊、機(jī)床電氣及手控盒模塊；所述伺服控制模塊、放電功率模塊、機(jī)床電氣及手控盒模塊分別通過(guò)CAN總線與主控制模塊相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電火花成型機(jī)CAN總線控制系統(tǒng)，包括主控制模塊、伺服控制模塊、放電功率模塊和機(jī)床電氣及手控盒模塊，各個(gè)控制模塊采用單獨(dú)CPU進(jìn)行測(cè)控算法的計(jì)算工作，全部控制模塊通過(guò)CAN總線構(gòu)成測(cè)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。采用模塊化的結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性；各模塊完全獨(dú)立，便于升級(jí)并降低干擾；便于進(jìn)行智能故障檢測(cè)；大幅減少機(jī)床內(nèi)部的連接線和接插件，便于組織批量生產(chǎn)及空間布置，降低了成本，減少因接觸不良引起的故障；同時(shí)，降低生產(chǎn)工藝的復(fù)雜度，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率。
文檔編號(hào)B23H1/02GK201755705SQ20102027711
公開(kāi)日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者余永偉, 凌征琦, 張永平, 汪洋, 王進(jìn), 陳罡 申請(qǐng)人:寧波市博虹機(jī)械制造開(kāi)發(fā)有限公司;浙江大學(xué);浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院