專利名稱：一種基于java的數(shù)控設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于JAVA的數(shù)控設(shè)備，屬于信息控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
數(shù)控設(shè)備的整體水平標(biāo)志著一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平和綜合國力的強(qiáng)弱。隨著計(jì) 算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資，對先進(jìn) 制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技 術(shù)，是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、集成化的基礎(chǔ)。目前，數(shù)控產(chǎn)品成熟度較低，可靠 性不高，國內(nèi)自主開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)僅3000 5000小時(shí)；整機(jī)平均無故障工作時(shí)間國外達(dá) 800小時(shí)以上，國內(nèi)最好只有300小時(shí)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有數(shù)控裝備存在可靠性不高的特點(diǎn)，提供一種基于JAVA的數(shù) 控設(shè)備。本實(shí)用新型可以通過采取以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種基于JAVA的數(shù)控設(shè)備，包括工控機(jī)、數(shù)字I/O模塊、ADC模塊、DAC模塊、編碼 器模塊、閃存體和靜態(tài)存儲器，還包括數(shù)字信號處理器，所述數(shù)字I/O模塊、ADC模塊、DAC模 塊、編碼器模塊、閃存體和靜態(tài)存儲器分別通過總線與數(shù)字信號處理器相連，所述數(shù)字信息 處理器通過ISA總數(shù)與工控機(jī)相連。本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn)該控制系統(tǒng)還包括編程接口模塊，所述編程接口模塊 通過I/O端口與數(shù)字信號處理器相連，通過編程接口模塊，可以與計(jì)算機(jī)相連，使控制系統(tǒng) 軟件能得到連續(xù)升級。本實(shí)用新型通過基于JAVA語言Native Method和動態(tài)連接庫的圖形操作界面和 工控機(jī)ISA總線與數(shù)字信號處理器進(jìn)行高速數(shù)據(jù)和指令傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)字和模擬全閉環(huán)位置 控制。本實(shí)用新型通過一個SMTP和P0P3郵件服務(wù)器，自動接受遠(yuǎn)程G代碼加工程序，自 動啟動并完成數(shù)控加工任務(wù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具體以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型的基于J AVA的數(shù)控 設(shè)備采用基于工控PC機(jī)和高速DSP的雙CPU結(jié)構(gòu)，采用基于WINDOWS和JAVA的圖形用戶 軟操作界面，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)字全閉環(huán)運(yùn)動控制和遠(yuǎn)程數(shù)控程序加工；同時(shí)，增設(shè)各接口模塊， 使控制系統(tǒng)的互動能力得以加強(qiáng)，滿足用戶需要。本實(shí)用新型廣泛應(yīng)用于各種數(shù)控機(jī)床如 雕刻機(jī)、數(shù)控銑、PCB鉆銑機(jī)和激光打孔機(jī)等，實(shí)現(xiàn)高速、高精度、高可靠性本地和異地制造 與加工。

圖1是本實(shí)用新型的一種基于JAVA的數(shù)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。[0011]圖2是本實(shí)用新型的一種基于JAVA的數(shù)控設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)軟界面操作流程圖。圖3是本實(shí)用新型的工控機(jī)的軟件模塊與調(diào)用流程圖。圖4是本實(shí)用新型的工控機(jī)模塊數(shù)據(jù)流與消息流的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)用新型的基于JAVA的數(shù)控設(shè)備，包括工控機(jī)，用于構(gòu)造客戶端的 軟操作界面，接受來自網(wǎng)絡(luò)的零件加工數(shù)據(jù)文件，處理其他非實(shí)時(shí)任務(wù)；數(shù)字I/O模塊，是 一種可編程的輸入/輸出模塊，用于數(shù)控設(shè)備的開關(guān)量控制；ADC模塊，用于數(shù)控設(shè)備傳感 器輸入通道；DAC模塊，用于數(shù)控設(shè)備控制信號輸出控制通道；編碼器模塊，用于數(shù)控設(shè)備 的位置或速度檢測，并用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字全閉環(huán)控制；閃存體，用于存儲控制器端的控制程序和 數(shù)據(jù)并可反復(fù)擦寫；靜態(tài)存儲器，用于在線執(zhí)行控制程序和數(shù)據(jù)交換，還包括數(shù)字信號處理 器DSP，用于運(yùn)動插補(bǔ)和處理各接口傳送的數(shù)據(jù)；RS232編程接口，支持控制系統(tǒng)的軟件升 級；所述數(shù)字I/O模塊、ADC模塊、DAC模塊、編碼器模塊閃存體和靜態(tài)存儲器分別通過總線 與數(shù)字信號處理器相連，所述數(shù)字信號處理器通過ISA總數(shù)與工控機(jī)相連。如圖2至圖4所示，本實(shí)用新型通過基于JAVA語言NativeMethod和動態(tài)連接庫 的圖形操作界面和工控機(jī)ISA總線與數(shù)字信號處理器進(jìn)行高速數(shù)據(jù)和指令傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)字 和模擬全閉環(huán)位置控制。本實(shí)用新型通過一個SMTP和P0P3郵件服務(wù)器，自動接受遠(yuǎn)程G 代碼加工程序，自動啟動并完成數(shù)控加工任務(wù)。本實(shí)用新型的基于JAVA的數(shù)控設(shè)備的軟體分為兩部分，即運(yùn)動控制器端(簡稱下 位機(jī))控制軟件和客戶端(簡稱上位機(jī))應(yīng)用軟件。運(yùn)動控制器端的軟件又分為四個主要 功能模塊，包括系統(tǒng)引導(dǎo)/監(jiān)控模塊，負(fù)責(zé)系統(tǒng)復(fù)位，初始化以及后臺其他處理等；數(shù)據(jù)通 訊，采用雙緩沖區(qū)接受和發(fā)送數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和譯碼以及其他處理；運(yùn)動控制與軌跡 規(guī)劃模塊等，根據(jù)運(yùn)動控制指令進(jìn)行軌跡規(guī)劃，對數(shù)字和模擬I/O端口進(jìn)行控制等。本實(shí)用新型的下位機(jī)管理實(shí)時(shí)任務(wù)，而上位機(jī)管理非實(shí)時(shí)任務(wù)。為了協(xié)調(diào)上位機(jī) 與下位機(jī)間的非實(shí)時(shí)與實(shí)時(shí)間的關(guān)系，采用了雙緩沖區(qū)數(shù)據(jù)通信技術(shù)。這樣既保證了下位 機(jī)運(yùn)動控制的運(yùn)動連續(xù)性，又保證了上位機(jī)多任務(wù)個性化服務(wù)的質(zhì)量?？蛻舳藨?yīng)用軟件則 是基于WINDOWS和JAVA的圖形操作界面。其控制邏輯與服務(wù)器端控制軟件相配合。該界 面在Microsoft Visual C++6. 0和JAVA下開發(fā)，可按客戶要求度身定做。由于實(shí)現(xiàn)了基于 WINDOWS的軟操作界面，因而具有操作靈活、方便、免維護(hù)和易于升級等特點(diǎn)。
權(quán)利要求一種基于JAVA的數(shù)控設(shè)備，包括工控機(jī)、數(shù)字I/O模塊、ADC模塊、DAC模塊、編碼器模塊、閃存體和靜態(tài)存儲器，其特征在于還包括數(shù)字信號處理器，所述數(shù)字I/O模塊、ADC模塊、DAC模塊、編碼器模塊、閃存體和靜態(tài)存儲器分別通過總線與數(shù)字信號處理器相連，所述數(shù)字信號處理器通過ISA總數(shù)與工控機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于JAVA的數(shù)控設(shè)備，其特征在于還包括編程接口模 塊，所述編程接口模塊通過I/O端口與數(shù)字信號處理器相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于JAVA的數(shù)控設(shè)備，包括工控機(jī)、數(shù)字I/O模塊、ADC模塊、DAC模塊、編碼器模塊、閃存體和靜態(tài)存儲器，還包括數(shù)字信號處理器，所述數(shù)字I/O模塊、ADC模塊、DAC模塊、編碼器模塊、閃存體和靜態(tài)存儲器分別通過總線與數(shù)字信號處理器相連，所述數(shù)字信號處理器通過ISA總線與工控機(jī)相連。本實(shí)用新型的基于JAVA的數(shù)控設(shè)備采用基于工控PC機(jī)和高速DSP的雙CPU結(jié)構(gòu)，采用基于WINDOWS和JAVA的圖形用戶軟操作界面，接受由CAD/CAM生成的標(biāo)準(zhǔn)G代碼加工程序，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)字全閉環(huán)運(yùn)動控制和遠(yuǎn)程數(shù)控程序加工。
文檔編號G05B19/414GK201681288SQ201020102078
公開日2010年12月22日 申請日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者周學(xué)才, 姜家吉 申請人:深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院