五轴伺服数控冲床的数控系统**说明 本数控系统提供了一种集成度高,编程简单,成本低,易于控制,应用方便,速度快,精度高的五轴伺服数控冲床的数控系统。 技术方案如下: 本数控系统,由主板,信号采集模块,键盘输入模块和显示器构成,所述主板由工控核心板ECUcore-E660和底板构成,工控核心板ECUcore-E660由硬件和软件构成,所述工控核心板ECUcore-E660硬件采用Intel X86结构芯片E660T作为主处理器,所述工控核心板ECUcore-E660的软件主要由运行系统PLC内核、CNC内核、人机界面系统、EtherCAT主站协议栈构成,所述底板与工控核心板ECUcore-E660通过320针信号引脚连接,所述底板的通讯接口与冲床电气设备相连。 所述通讯接口包括两个RS232、一个RS422、一个LVDS、两个USB口、一个CAN总线、一个Ethernet、一个EtherCAT和一个PCI-Express(PCIe)总线,所述EtherCAT连接伺服驱动器,相邻伺服驱动器通过EtherCAT相连,所述伺服驱动器连接伺服电机。 所述信号采集模块主要由一块EP4系列FPGA芯片和2片RAM芯片组成,可支持编码器脉冲输入,同时支持数字量和模拟量的输入及输出,所述数据采集模块通过PCI-Express(PCIe)总线与主板连接。 所述键盘输入模块用一块可编程控制芯片通过USB接口与主板连接,支持8*8键盘字符输入。 本发明带来的有益效果是: 本发明集成PLC内核、CNC内核、EtherCAT主站协议栈、机床机械位置编码器信号采集及SpiderContronl人机界面,实现了数控系统逻辑控制器,G代码执行功能,轴插补功能,实时现场总线、闭环控制和人机交互功能。同时,在五轴伺服数控冲床上应用时操作简单,稳定性强,在步距25mm时,冲压速度由原来的210次/min提高到400次/min,明显提高了生产效率。对机床机械位置检测提高了加工精度。 附图说明 为了更清楚地说明本数控系统实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,图1为结构示意图。 具体实施方式 为使技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对实施方式作进一步地详细描述。 本数控系统如图1所示,由主板1,信号采集模块5,键盘输入模块21和显示器22构成,所述主板1由工控核心板(ECUcore-E660)2和底板3构成,工控核心板(ECUcore-E660)2硬件采用Intel X86结构芯片E660T作为主处理器,所述底板3与工控核心板(ECUcore-E660)2通过320针信号引脚连接,所述底板3的通讯接口与冲床电气设备相连,所述通讯接口包括两个RS232、一个RS422、一个LVDS、一个CAN总线、两个USB口9 、一个Ethernet、一个EtherCAT 12总线和一个PCI-Express(PCIe)4总线。 信号采集模块5主要由一块EP4系列的FPGA芯片和两片RAM芯片组成,可支持编码器8脉冲输入,同时支持数字量和模拟量的输入及输出,信号采集模块5通过PCI-Express(PCIe)4总线与主板1通讯。 工作时,用U盘把机床加工程序(包括G代码和M代码)通过底板3的USB口9传入工控核心板2。冲床I/0信号7和各轴机械位置检测编码器8接线到信号采集模块5,信号采集模块5把采集的信号通过底板3的PCIe 4总线传入工控核心板2处理,工控核心板2综合传入的数据进行分析,根据条件处理冲床加工程序,处理的数据通过底板3的EtherCAT 12总线发送至伺服电机驱动器19,伺服电机驱动器19、17、15、13和10之间都是通过EtherCAT 12总线通讯。伺服驱动器19驱动伺服电机20控制冲床X轴运行,伺服驱动器17驱动伺服电机18控制冲床Y轴运行,伺服驱动器15驱动伺服电机16控制冲床T轴运行,伺服驱动器13驱动伺服电机14控制冲床C轴运行,伺服驱动器10驱动伺服电机11控制冲床A轴运行。X轴、Y轴带动丝杠做直线运动,T轴、C轴带动减速机做旋转运动,A轴带动丝杠控制打击头上下运动。