用于數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床等設(shè)備的控制系統(tǒng)，其主要是通過利用數(shù)字、文字和符號(hào)組 成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的動(dòng)作控制，所控制的一般是位置、角度、速度等機(jī)械量和 開關(guān)量，數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床等設(shè)備的核心部件。
[0003] 現(xiàn)在市場(chǎng)上的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)大多使用單CPU的X86架構(gòu)，采用集中控制，分時(shí)處 理的工作方式完成數(shù)控加工所需的數(shù)據(jù)計(jì)算、控制和通信等功能。由于單CPU架構(gòu)的局限 性，數(shù)控系統(tǒng)控制的實(shí)時(shí)性和加工精度等指標(biāo)受到不同程度的制約，且成本和功耗均較高。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種用于數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)，能夠解決 現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)控系統(tǒng)成本高、功耗高的問題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種用于數(shù)控機(jī) 床的數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)包括嵌入式多核處理芯片、FPGA電路以及至少一驅(qū)動(dòng)器接口，其中 FPGA電路與嵌入式多核處理芯片連接，F(xiàn)PGA電路與驅(qū)動(dòng)器接口連接，驅(qū)動(dòng)器接口用于進(jìn)一 步與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行連接，并通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對(duì)相應(yīng)的電機(jī)進(jìn)行控制，其中嵌入式多核處 理芯片包括至少一 ARM核心和至少一 DSP核心，ARM核心用于負(fù)責(zé)數(shù)控系統(tǒng)的控制處理，DSP 核心用于負(fù)責(zé)數(shù)控系統(tǒng)的計(jì)算處理。
[0006] 其中，驅(qū)動(dòng)器接口包括主軸驅(qū)動(dòng)器接口和進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)器接口，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括主 軸驅(qū)動(dòng)器和進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)器，主軸驅(qū)動(dòng)器接口用于連接主軸驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)器接口用于 連接進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)器，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)一步包括編碼器接口，編碼器接口與FPGA電路連接，并進(jìn) 一步連接主軸編碼器。
[0007] 其中，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)一步包括PLC接口，PLC接口與FPGA電路連接，并進(jìn)一步連接 PLC〇
[0008] 其中，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)一步包括手輪接口，與FPGA電路連接，并進(jìn)一步連接手輪。
[0009] 其中，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)一步包括鍵盤掃描接口，鍵盤掃描接口與FPGA電路連接，并進(jìn) 一步連接鍵盤。
[0010] 其中，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)一步包括溫度傳感器，溫度傳感器與嵌入式多核處理芯片連接。
[0011] 其中，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)一步包括SDRAM存儲(chǔ)器、NAND FLASH存儲(chǔ)器以及eMMC存儲(chǔ)器， SDRAM存儲(chǔ)器、NAND FLASH存儲(chǔ)器以及eMMC存儲(chǔ)器分別與嵌入式多核處理芯片連接。
[0012] 其中，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)一步包括SD接口和兩個(gè)USB接口，其中SD接口與嵌入式多核處 理芯片連接，并用于進(jìn)一步連接SD卡，兩個(gè)USB接口與嵌入式多核處理芯片連接，并用于進(jìn) 一步分別連接U盤和MCP。
[0013] 其中，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)一步包括RS232接口和兩個(gè)EMAC接口，其中RS232接口與嵌入 式多核處理芯片連接，并用于進(jìn)一步連接上位機(jī)，兩個(gè)EMAC接口與嵌入式多核處理芯片連 接，并用于進(jìn)一步連接以太網(wǎng)和Powerlink總線。
[0014] 其中，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)一步包括顯示接口，其中顯示接口與嵌入式多核處理芯片連接， 并用于進(jìn)一步連接顯示器。
[0015] 本實(shí)用新型的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實(shí)用新型的用于數(shù)控機(jī)床 的數(shù)控系統(tǒng)采用包括至少一 ARM核心和至少一 DSP核心嵌入式多核處理芯片，ARM核心用于 負(fù)責(zé)數(shù)控系統(tǒng)的控制處理，DSP核心用于負(fù)責(zé)數(shù)控系統(tǒng)的計(jì)算處理，使得數(shù)控系統(tǒng)成本低、 功耗低、性價(jià)比高。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實(shí)用新型數(shù)控系統(tǒng)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018] 請(qǐng)參閱圖1，圖1是本實(shí)用新型數(shù)控系統(tǒng)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中， 數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)選應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，但本實(shí)用新型對(duì)此不作限定，也可應(yīng)用于其他數(shù)控產(chǎn)品上。 本實(shí)用新型的數(shù)控系統(tǒng)包括嵌入式多核處理芯片101、FPGA電路102以及至少一驅(qū)動(dòng)器接 □〇
[0019] 嵌入式多核處理芯片101包括至少一 ARM核心（圖未示）和至少一 DSP (digital signal processing，數(shù)字信號(hào)處理）核心（圖未示），ARM核心用于負(fù)責(zé)數(shù)控系統(tǒng)的控制處 理，DSP核心用于負(fù)責(zé)數(shù)控系統(tǒng)的計(jì)算處理。伴隨著電子行業(yè)的蓬勃發(fā)展，半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展 迅速，嵌入式處理器的運(yùn)算速度已經(jīng)超過1GHz，嵌入式多核處理芯片101相比現(xiàn)有技術(shù)的 X86處理器較便宜，且功耗比較低。在本實(shí)施例中，在能夠滿足系統(tǒng)要求的情況下，ARM核心 和DSP核心均優(yōu)選為一個(gè)。
[0020] FPGA (Field - Programmable Gate Array)，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，它是在 PAL、 GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC)領(lǐng)域 中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電 路數(shù)有限的缺點(diǎn)。在本實(shí)施例中，F(xiàn)PGA電路102與驅(qū)動(dòng)器接口連接，用于對(duì)某些功能接口 進(jìn)行控制。
[0021] 驅(qū)動(dòng)器接口用于進(jìn)一步與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行連接，并通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對(duì)相應(yīng)的電機(jī) 進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)器接口包括主軸驅(qū)動(dòng)器接口 301和進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)器接口 302,電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括 主軸驅(qū)動(dòng)器303和進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)器304,主軸驅(qū)動(dòng)器接口 301用于連接主軸驅(qū)動(dòng)器303,進(jìn)給 軸驅(qū)動(dòng)器接口 302用于連接進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)器304,在本實(shí)施例中，主軸驅(qū)動(dòng)器接口 301優(yōu)選為 1個(gè)，連接用于驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)305的主軸驅(qū)動(dòng)器303,進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)器接口 301和進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng) 器接口 302均優(yōu)選為4個(gè)，并一一對(duì)應(yīng)，進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)器304可為伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)器用 于驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)306。數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)一步包括編碼器接口 307,編碼器接口 307與FPGA電路 102連接，并進(jìn)一步連接主軸編碼器308。
[0022] 值得說明的