實現雙重式控制的激光切割機系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及工業自動化控制領域，特別是涉及一種實現雙重式控制的激光切割機系統和方法。
【背景技術】
[0002]目前，實現激光切割機控制的方法是固定式人機控制，簡稱“激光切割機固定式人機”，其主要是在激光切割機外殼的開關大門處固定安裝顯示操作臺。
[0003]實現“激光切割機固定式人機”方法如下:“ PA8000數控系統”(PA代表PowerAutomat1n，是一家德國公司的名字，PA8000是該公司生產的數控系統。)通過“VGA接口”、“C0M1接口”、“PS2-1接口”、“PS2-2接口”連接到“激光切割機固定式人機”，形成一個完整的“激光切割機固定式人機”系統。用戶通過“激光切割機固定式人機”系統進行人機交互信息，如查看顯示數據、PS2鍵盤數據輸入、操作面板控制機床運行等功能實現激光切割機控制。激光切割機固定式人機方案如圖1所示。
[0004]然而，在用戶使用光纖激光切割機進行操作的過程中，只能在切割機外殼的開關邊上一邊操作一邊在遠處通過固定式人機觀看激光切割過程，這樣無法看清整個激光切割的過程，特別是在調試時需要實時觀察激光切割過程，無法達到實時觀察和研宄激光切割過程。
【發明內容】
[0005]基于此，有必要提供一種可以在調試時實時觀察激光切割過程的實現雙重式控制的激光切割機系統和方法。
[0006]一種實現雙重式控制的激光切割機系統，包括裝有數控軟件的PC機、人機轉換器、固定式人機和移動式人機；所述人機轉換器用于將所述固定式人機、移動式人機與所述PC機連接，以實現所述固定式人機和移動人機同時具有顯示、操作控制、數據輸入的功能。
[0007]在其中一個實施例中，所述人機轉換器通過一根數據總線與所述移動式人機連接。
[0008]在其中一個實施例中，所述人機轉換器包括電源降壓模塊、VGA轉換模塊、COMl輸入模塊、COMl輸出模塊、COMl控制按鍵通訊模塊、PS2-1轉換模塊、單片機控制芯片、總線；
[0009]其中，所述電源降壓模塊、COMl輸入模塊、COMl輸出模塊、COMl控制按鍵通訊模塊、PS2-1轉換模塊均與所述單片機控制芯片連接；同時，所述電源降壓模塊、VGA轉換模塊及PS2-1轉換模塊均連接到所述總線，所述電源降壓模塊還分別與所述VGA轉換模塊和所述COMl輸出模塊連接，所述COMl輸入模塊與所述COMl控制按鍵通訊模塊連接。
[0010]在其中一個實施例中，所述人機轉換器還包括COM2輸入模塊，所述COM2輸入模塊連接在所述VGA轉換模塊與所述總線之間。
[0011]在其中一個實施例中，所述電源降壓模塊將12伏的直流電壓分別降壓到5伏和-5伏進行輸出。
[0012]一種實現雙重式控制的激光切割機方法，基于包括PC機、人機轉換器、移動式人機及固定式人機的數控系統，所述人機轉換器用于將所述固定式人機、移動式人機與所述PC機連接，包括:
[0013]移動式人機或固定式人機向所述人機轉換器發送操作信號；
[0014]所述人機轉換器根據所述操作信號設置操作面板數據的通訊標志，所述通訊標志包括移動式人機操作面板數據的通訊標志和固定式人機操作面板數據的通訊標志；
[0015]所述人機轉換器根據相應的通訊標志進行數據通訊處理。
[0016]在其中一個實施例中，所述人機轉換器包括第一串口和第二串口，所述人機轉換器根據相應的通訊標志進行數據通訊處理的步驟具體包括:
[0017]申請定時中斷服務器、第一串口中斷服務器和第二串口中斷服務器的資源并初始化，其中所述第一串口用于實現所述PC機與人機轉換器之間的數據通訊，所述第二串口用于實現所述人機轉換器與移動式人機或固定式人機之間的數據通訊；
[0018]所述定時中斷服務器每隔預設時間控制所述第一串口中斷服務器和第二串口中斷服務器發送一次中斷數據；
[0019]所述第一串口和所述第二串口根據相應的通訊標志進行數據通訊處理。
[0020]在其中一個實施例中，所述預設時間為25毫秒。
[0021]在其中一個實施例中，所述第一串口根據相應的通訊標志進行數據通訊處理的步驟具體為:
[0022]檢測所述定時中斷服務器是否控制第一串口中斷服務器發送了中斷數據，若是，所述第一串口將從所述PC機接收到的通訊數據發送給所述第二串口，若否，所述第一串口接收所述PC機發送的通訊數據。
[0023]在其中一個實施例中，所述第二串口根據相應的通訊標志進行數據通訊處理的步驟具體為:
[0024]檢測所述定時中斷服務器是否控制第二串口中斷服務器發送了中斷數據，若是，所述第二串口將從第一串口接收到的數據發送給所述固定式人機，若否，所述第二串口接收移動式人機或固定式人機發送的數據。
[0025]上述實現雙重式控制的激光切割機系統和方法，設置了人機轉換器和移動式人機，所述人機轉換器用于將所述固定式人機、移動式人機與所述PC機連接，以實現所述固定式人機和移動人機同時具有顯示、操作控制、數據輸入的功能，這樣在調試時可以實時觀察激光切割過程，達到實時觀察和研宄激光切割效果。
【附圖說明】
[0026]圖1為傳統激光切割機固定式人機系統的框架圖；
[0027]圖2為一實施例中實現雙重式控制的激光切割機系統框架圖；
[0028]圖3為一實施例中人機轉換器的模塊圖；
[0029]圖4為一實施例中實現雙重式控制的激光切割機方法流程圖；
[0030]圖5為圖4所示實施例中所述人機轉換器根據相應的通訊標志進行數據通訊處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0031]請參照圖2，為一實施例中實現雙重式控制的激光切割機系統框架圖。
[0032]該實現雙重式控制的激光切割機系統包括裝有數控軟件的PC機100、人機轉換器200、移動式人機300和固定式人機400。其中，人機轉換器200用于將所述移動式人機300、固定式人機400與PC機100連接，以實現移動式人機300和固定人機400同時具有顯示、操作控制、數據輸入的功能。
[0033]具體地，人機轉換器200將PC機100輸出的VGA (Video Graphics Array，視頻圖形陣列)信號進行功率放大后分為兩路VGA信號輸出，兩路VGA信號的輸出端同時接有液晶顯示屏，以實現固定式人機400和移動式人機300的同步顯示。人機轉換器200將PC機100輸出的COMl信號轉換為兩路COMl信號輸出，兩路COMl信號的輸出端同時接有操作面板，以分別實現固定式人機400和移動式人機300對激光切割機的運行操作控制。人機轉換器200將PC機100輸出的PS2信號轉換為兩路PS2-1信號輸出，兩路PS2-1信號的輸出端同時接有鍵盤，以實現激光切割機使用時的數據輸入。COM2接口為PC機100中增加的接口，其輸出的COM2信號通過人機轉換器200輸出給移動式人機300以使用在觸摸屏上面，實現了移動式人機300的鼠標功能。選用觸摸屏輸入的方式代替鼠標輸入的方式更為方便快捷。
[0034]因此，人機轉換器200的功能是將裝有數控軟件的PC機100的“VGA接口 ”、“C0M1接口 ”、“PS2-1接口 ”等輸出的信號同時輸出給固定式人機400和移動式人機300，使固定式人機400和移動式人機300能同時實現人機交互信息、查看顯示數據、PS2鍵盤輸入數據、操作面板控制機床運行。在本實施例中，PC機100和移動式人機300還增加了 COM2接口。
[0035]進一步地，人機轉換器200中“VGA輸出”、“C0M1控制按鍵信號”、“PS2-1輸出”、“COM2輸出”四個輸出接口通過一根數據總線連接到移動式人機300。
[0036]請參考圖3，為一實施例中人機轉換器的模塊圖。
[0037]該人機轉換器包括電源降壓模塊110、VGA轉換模塊120、C0M1輸入模塊130、C0M1輸出模塊140、COMl控制按鍵通訊模塊150、PS2-1轉換模塊160、COM2輸入模塊170、單片機控制芯片180及總線190。
[0038]電源降壓模塊110、COMl輸入模塊130、COMl輸出模塊140、COMl控制按鍵通訊模塊150、PS2-1轉換模塊160均與單片機控制芯片180連接；同時，電源降壓模塊110、VGA轉換模塊120、PS2-1轉換模塊160及COM2輸入模塊170均連接到總線190。另外，電源降壓模塊110還分別與VGA轉換模塊120和COMl輸出模塊140連接，VGA轉換模塊120與COM2輸入模塊170連接，COMl輸入模塊130與COMl控制按鍵通訊模塊150連接。
[0039]電源降壓模塊110用于實現直流電壓12伏至5伏的降壓和直流電壓12伏至_5伏，最終產生+5伏和-5伏的“系統供電電壓”。
[0040]VGA轉換模塊120包括驅動電流運算放大電路，用于將其從PC機100接收的VGA信號轉換為兩路VGA信號進行輸出。第一路VGA信號輸出給固定式人機400的液晶顯示屏使用，第二路VGA信號經過總線190轉接后輸出給移動式人機300的液晶顯示屏使用。
[0041]COMl輸入模塊130包括電平轉換集成芯片，用于將輸入的COMl信號實現差分信號到TTL信號的轉換后連接到單片機控制芯片180。
[0042]COMl輸出模塊140也包括電平轉換集成芯片，其輸入端與單片機控制芯片180連接，用于將經單片機控制芯片180轉換后輸出的第一路COMl信號實現TTL信號到差分信號的轉換后連接到固定式人機400。COMl控制按鍵通訊模塊150用于將經單片機控制芯片180轉換后輸出的第二路COMl信號實現TTL信號到差分信號的轉換后通過總線190輸出給移動式人機300。
[0043]因此，單片機控制芯片180實際上將COMl輸入模塊130輸入的COMl信號轉換成兩路COMl信號進行輸出:第一路COMl信號經過COMl輸出模塊140輸出給固定式人機400的操作面板，第二路C