專利名稱：新式數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)傳輸控制系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，尤其涉及一種新式數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)傳輸控制系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
計算機(jī)數(shù)字控制(ComputerNumerical control CNC)機(jī)床，簡稱數(shù)控機(jī)床，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機(jī)床，該CNC機(jī)床的控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序、并將其譯碼，從而使機(jī)床動作并加工零件，大量用于精密機(jī)械加工場合。常見的具體設(shè)備有CNC車床、CNC刨床、CNC銑床、CNC加工中心。CNC設(shè)備是通常是通過一種通用的G代碼加工程序來發(fā)送加工指令及數(shù)據(jù)，當(dāng)前，市場上CNC控制系統(tǒng)多為西方國家的成品，通常每臺CNC加工設(shè)備需要配置一臺電腦來控制和存儲加工程序數(shù)據(jù)， 而且基本上是采用串行數(shù)據(jù)傳輸方式。成本高、效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)傳輸控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對數(shù)控機(jī)床實現(xiàn)低成本、高效率、高精度的控制。本發(fā)明進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)傳輸控制方法，該方法可對數(shù)控機(jī)床實現(xiàn)低成本、高效率、高精度的控制。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)傳輸控制系統(tǒng)，用于控制與中央控制電腦通過局域網(wǎng)連接的一臺或多臺數(shù)控機(jī)床終端，該系統(tǒng)包括請求接收單元，用于接收來自數(shù)控機(jī)床終端同局域網(wǎng)發(fā)送的數(shù)據(jù)請求；請求處理單元，用于給來自數(shù)控機(jī)床終端的數(shù)據(jù)請求分配至少一個時間參數(shù)，并根據(jù)所述時間參數(shù)制定對應(yīng)長度的數(shù)據(jù)包；響應(yīng)發(fā)送單元，與所述請求處理單元相連，用于將所述數(shù)據(jù)包通過局域網(wǎng)發(fā)送給所述數(shù)控機(jī)床終端。相應(yīng)地，本發(fā)明還公開了一種數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)控制方法，該方法包括以下步驟接收請求步驟，接收來自數(shù)控機(jī)床終端通過局域網(wǎng)發(fā)送的數(shù)據(jù)請求；處理請求步驟，給來自數(shù)控機(jī)床終端的數(shù)據(jù)請求分配至少一個時間參數(shù)，并根據(jù)所述時間參數(shù)制定對應(yīng)長度的數(shù)據(jù)包；回應(yīng)發(fā)送步驟，將所述數(shù)據(jù)包通過局域網(wǎng)發(fā)送給所述數(shù)控機(jī)床終端。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的實施例通過利用局域網(wǎng)對cNc設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸控制，并根據(jù)cNc設(shè)備的數(shù)據(jù)請求的時間屬性分配對應(yīng)長度的數(shù)據(jù)包，從而保證了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸控制的實時性，降低了設(shè)備成本、提高了控制精度。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明提供的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)傳輸控制系統(tǒng)的局域網(wǎng)架構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明提供的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)傳輸控制系統(tǒng)一個實施例的組成結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
下面參考圖1和圖2詳細(xì)描述本發(fā)明提供的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)傳輸控制系統(tǒng)一個實施例。本實施例主要用于控制如圖1所示的與中央控制電腦10通過局域網(wǎng)交換機(jī)30連接的一臺或多臺數(shù)控機(jī)床終端20，本實施例設(shè)置在中央控制電腦10上，接收和響應(yīng)來自各數(shù)控機(jī)床終端20的數(shù)據(jù)請求，使各數(shù)控機(jī)床20最優(yōu)化地按照預(yù)設(shè)的加工程序運行。如圖2所示，本實施例主要包括有
請求接收單元11，用于接收來自數(shù)控機(jī)床終端的數(shù)據(jù)請求；請求處理單元12，用于給所述數(shù)控機(jī)床終端分配至少一個時間參數(shù)，并根據(jù)所述時間參數(shù)制定對應(yīng)長度的數(shù)據(jù)包， 具體實現(xiàn)時，該單元對終端的數(shù)據(jù)請求按照先后順序排序和處理；響應(yīng)發(fā)送單元13，與請求處理單元12相連，用于將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述數(shù)控機(jī)床終端。具體實現(xiàn)時，請求處理單元12可進(jìn)一步包括有運行時間獲得單元121，用于獲得發(fā)送到各數(shù)控機(jī)床終端的數(shù)據(jù)可使每臺數(shù)控機(jī)床運行的時間，并根據(jù)所述運行時間確定每臺數(shù)控機(jī)床本次運行的結(jié)束時間；請求時間預(yù)測單元122，與所述運行時間獲得單元相連， 用于根據(jù)所述結(jié)束時間預(yù)測下一個終端請求的發(fā)送時間；傳輸時間分配單元123，與所述請求時間預(yù)測單元相連，用于根據(jù)所述下一個終端請求的發(fā)送時間給當(dāng)前待發(fā)送的數(shù)據(jù)分配其在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臅r間參數(shù)，該傳輸時間參數(shù)的終止點在所述下一個終端請求發(fā)送時間之前；第一數(shù)據(jù)長度分配單元124，與所述傳輸時間分配單元相連，用于根據(jù)所述傳輸時間參數(shù)，確定本次發(fā)送數(shù)據(jù)包的長度。另外，請求處理單元12還可進(jìn)一步包括運行時間分配單元125，用于根據(jù)所述運行時間獲得單元獲得的結(jié)束時間，給當(dāng)前待發(fā)送的數(shù)據(jù)分配其可使數(shù)控機(jī)床運行的時間參數(shù)，該運行時間參數(shù)的終止點與每臺數(shù)控機(jī)床本次運行的結(jié)束時間均不沖突；第二數(shù)據(jù)長度分配單元126，與所述運行時間分配單元和傳輸時間分配單元相連，用于根據(jù)當(dāng)前待發(fā)送的數(shù)據(jù)中的時間關(guān)聯(lián)信息，計算其可使數(shù)控機(jī)床運行的時間，并根據(jù)所述運行時間分配單元分配的運行時間參數(shù)以及所述傳輸時間分配單元分配的傳輸時間參數(shù)，確定本次發(fā)送數(shù)據(jù)包的長度。另外，請求處理單元12還可包括第三數(shù)據(jù)長度分配單元127，其作用是根據(jù)當(dāng)前待發(fā)送的數(shù)據(jù)中的時間關(guān)聯(lián)信息，計算其可使數(shù)控機(jī)床運行的時間，并根據(jù)預(yù)設(shè)的每次發(fā)送數(shù)據(jù)可使數(shù)控機(jī)床運行的時間參數(shù)，確定本次發(fā)送數(shù)據(jù)包的長度；例如，所述預(yù)設(shè)的每次發(fā)送數(shù)據(jù)可使數(shù)控機(jī)床運行的時問參數(shù)為100秒，則本次發(fā)送數(shù)據(jù)包內(nèi)包含有恰好可使數(shù)控機(jī)床終端運行100秒的數(shù)據(jù)；該單元可用于定制可使CNC設(shè)備運行固定時間的數(shù)據(jù)包，該預(yù)設(shè)的運行時間參數(shù)可根據(jù)實際需要設(shè)定，其可以是任意值，不管其設(shè)定值如何，均不影響本實施例的實現(xiàn)。另外，為了適應(yīng)傳統(tǒng)的RS232串口傳輸方式，本實施例還可在所述局域網(wǎng)和每臺數(shù)控機(jī)床終端之間設(shè)置端口轉(zhuǎn)換單元40，用于CNC設(shè)備串行傳輸數(shù)據(jù)和局域網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)之間的端口轉(zhuǎn)換；本單元可通過端口轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)。具體實現(xiàn)時，本實施例涉及的數(shù)據(jù)為cNc設(shè)備加工某一零件所需要的加工程序指令，其一股是CNC設(shè)備可識別的“G代碼”，G代碼有其標(biāo)準(zhǔn)(JB 3208—83)，G代碼指令包含有走刀速度、走刀行程、提速過程、降速過程等屬性，通過這些與時間相關(guān)的屬性可計算出任一段代碼可使cNc設(shè)備的運行時間，從而定置cNc運行指定時間長度的數(shù)據(jù)包。例如，一段G代碼程序，可以表達(dá)如下語句“沿χ軸方向，以15mm / s的速度前進(jìn)500mm”，因而，找到速度V — 15mm / s,路程s — 500mm后，根據(jù)公式t一s / V，即可求得該段數(shù)據(jù)可使cNc 設(shè)備運行的時間；另外，通過計算一段G代碼中包含的字節(jié)數(shù)，即可算出該段G代碼需要多少時間能傳輸完成。當(dāng)只有一臺CNC設(shè)備運行時，網(wǎng)絡(luò)資源非常充足，這種情況下，可以給終端隨意地分配時間參數(shù)，包括傳輸時間參數(shù)和運行時間參數(shù)；當(dāng)處于運行中的終端數(shù)量較大，網(wǎng)絡(luò)資源較為緊張時，則需要合理地為每臺終端分配傳輸時間參數(shù)，保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸所用的時間，小于其與下一個終端請求的時間差，從而保證數(shù)據(jù)的順暢傳輸而不發(fā)生擁塞；進(jìn)一步地，在分配時間參數(shù)時，還要通過給終端分配合理的運行時間，使該運行時間不與其他終端的運行結(jié)束時間相沖突，從而有效避免兩個及兩個以上終端在同一時刻發(fā)送數(shù)據(jù)請求， 預(yù)防網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況的發(fā)生。通過上述兩個方面，可使終端驅(qū)動的實時控制得以保證。值得注意的是，前述請求處理單元所處理的數(shù)據(jù)請求，基本都是針對長度較大，以至于CNC終端自身的存儲器存儲不下的G代碼程序文件；而至于長度較小的文件，往往收到請求后，一次性就發(fā)送完成，無需進(jìn)行代碼分段、數(shù)據(jù)打包。(小程序文件的發(fā)送任務(wù)，在收到請求后，不必立即響應(yīng)，因為CNC設(shè)備尚未運轉(zhuǎn)，可以推遲等到有空閑的時候再響應(yīng)(發(fā)送)，所以可以做到一次性發(fā)送完成，此系普通通信軟件也包含的基本功能，不再贅述)。另外，本實施例還設(shè)置有軟件操作界面；CNC設(shè)備庫管理單元；加密措施及加密算法單元；端口偵聽、響應(yīng)及合法性甄別單元；終端響應(yīng)優(yōu)先算法單元；傳輸收發(fā)控制及校驗單元等。下面詳細(xì)描述本發(fā)明提供的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)傳輸控制方法的一個實施例。本實施例實現(xiàn)一次數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)控制流程主要包括以下步驟在接收請求步驟中，接收來自數(shù)控機(jī)床終端通過局域網(wǎng)發(fā)送的數(shù)據(jù)請求；在處理請求步驟中，給來自數(shù)控機(jī)床終端的數(shù)據(jù)請求分配至少一個時間參數(shù)，并根據(jù)所述時間參數(shù)制定對應(yīng)長度的數(shù)據(jù)包； 在回應(yīng)發(fā)送步驟中，將所述數(shù)據(jù)包通過局域網(wǎng)發(fā)送給所述數(shù)控機(jī)床終端。具體實現(xiàn)時，所述處理請求步驟可具體包括在運行時間獲得步驟中，獲得發(fā)送到各數(shù)控機(jī)床終端的數(shù)據(jù)可使每臺數(shù)控機(jī)床運行的時間，并根據(jù)所述運行時間確定每臺數(shù)控機(jī)床本次運行的結(jié)束時間；在請求時間預(yù)測步驟中，根據(jù)所述結(jié)束時間預(yù)測下一個終端請求的發(fā)送時間；在傳輸時間分配步驟中，根據(jù)所述下一個終端請求的發(fā)送時間給當(dāng)前待發(fā)送的數(shù)據(jù)分配其在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臅r間參數(shù)，該傳輸時間參數(shù)的終止點在所述下一個終端請求發(fā)送時間之前；在第一數(shù)據(jù)長度分配步驟中，根據(jù)所述傳輸時間參數(shù)，確定本次發(fā)送數(shù)據(jù)包的長度。或者，在所述傳輸時間分配步驟后，執(zhí)行以下步驟在運行時間分配步驟中，根據(jù)所述運行時間獲得單元獲得的結(jié)束時間，給當(dāng)前待
發(fā)送的數(shù)據(jù)分配其可使數(shù)控機(jī)床運行的時間參數(shù)，該運行時間參數(shù)的終止點與每臺數(shù)控機(jī)床本次運行的結(jié)束時間均不沖突；在第二數(shù)據(jù)長度分配步驟中，根據(jù)當(dāng)前待發(fā)送的數(shù)據(jù)中的時間關(guān)聯(lián)信息，計算其可使數(shù)控機(jī)床運行的時間，并根據(jù)所述運行時間參數(shù)以及所述傳輸時間參數(shù)，確定本次發(fā)送數(shù)據(jù)包的長度?；蛘?，在請求處理步驟中，直接按照如下步驟直接定制可使CNC設(shè)備運行固定時間的數(shù)據(jù)包在第三數(shù)據(jù)長度分配步驟中，根據(jù)當(dāng)前待發(fā)送的數(shù)據(jù)中的時間關(guān)聯(lián)信息，計算其可使數(shù)控機(jī)床運行的時間，并根據(jù)預(yù)設(shè)的每次發(fā)送數(shù)據(jù)可使數(shù)控機(jī)床運行的時間參數(shù)， 確定本次發(fā)送數(shù)據(jù)包的長度。另外，為了適應(yīng)傳統(tǒng)的CNC設(shè)備串口傳輸方式，本實施例還可包括以下步驟端口轉(zhuǎn)換步驟，在所述接收請求步驟之前，將來自數(shù)控機(jī)床終端的串行傳輸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為在局域網(wǎng)中傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)；并在所述回應(yīng)發(fā)送步驟之后，將網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)控機(jī)床終端串行接口可識別的串行傳輸數(shù)據(jù)。本實施例的方法可完全應(yīng)用于前述實施例，不再贅述。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.新式數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)傳輸控制系統(tǒng)及其方法，用于控制與中央控制電腦通過局域網(wǎng)連接的一臺或多臺數(shù)控機(jī)床終端，其特征在于，該系統(tǒng)包括請求接收單元，用于接收來自數(shù)控機(jī)床終端同局域網(wǎng)發(fā)送的數(shù)據(jù)請求；請求處理單元，用于給來自數(shù)控機(jī)床終端的數(shù)據(jù)請求分配至少一個時間參數(shù)，并根據(jù)所述時間參數(shù)制定對應(yīng)長度的數(shù)據(jù)包；響應(yīng)發(fā)送單元，與所述請求處理單元相連，用于將所述數(shù)據(jù)包通過局域網(wǎng)發(fā)送給所述數(shù)控機(jī)床終端；所述請求處理單元具體包括運行時間獲得單元，用于獲得發(fā)送到各數(shù)控機(jī)床終端的數(shù)據(jù)可使每臺數(shù)控機(jī)床運行的時間，并根據(jù)所述運行時間確定每臺數(shù)控機(jī)床本次運行的結(jié)束時間；請求時間預(yù)測單元，與所述運行時間獲得單元相連，用于根據(jù)所述結(jié)束時間預(yù)測下一個終端請求的發(fā)送時間；傳輸時間分配單元，與所述請求時間預(yù)測單元相連，用于根據(jù)所述下一個終端請求的發(fā)送時間給當(dāng)前待發(fā)送的數(shù)據(jù)分配其在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臅r間參數(shù)，該傳輸時間參數(shù)的終止點在所述下一個終端請求發(fā)送時間之前；第一數(shù)據(jù)長度分配單元，與所述傳輸時間分配單元相連，用于根據(jù)所述傳輸時間參數(shù)，確定本次發(fā)送數(shù)據(jù)包的長度；第三數(shù)據(jù)長度分配單元，用于根據(jù)當(dāng)前待發(fā)送的數(shù)據(jù)中的時間關(guān)聯(lián)信息，計算其可使數(shù)控機(jī)床運行的時間，并根據(jù)預(yù)設(shè)的每次發(fā)送數(shù)據(jù)可使數(shù)控機(jī)床運行的時間參數(shù)，確定本次發(fā)送數(shù)據(jù)包的長度。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括有端口轉(zhuǎn)換單元，設(shè)置在所述局域網(wǎng)和每臺數(shù)控機(jī)床終端之間，用于終端串行傳輸數(shù)據(jù)和局域網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)之間的端口轉(zhuǎn)換。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)控制方法，其特征在于，在所述傳輸時間分配步驟后，執(zhí)行以下步驟運行時間分配步驟，根據(jù)所述運行時間獲得單元獲得的結(jié)束時間，給當(dāng)前待發(fā)送的數(shù)據(jù)分配其可使數(shù)控機(jī)床運行的時間參數(shù)，該運行時間參數(shù)的終止點與每臺數(shù)控機(jī)床本次運行的結(jié)束時間均不沖突；第二數(shù)據(jù)長度分配步驟，根據(jù)當(dāng)前待發(fā)送的數(shù)據(jù)中的時間關(guān)聯(lián)信息，計算其可使數(shù)控機(jī)床運行的時間，并根據(jù)所述運行時間參數(shù)以及所述傳輸時間參數(shù)，確定本次發(fā)送數(shù)據(jù)包的長度；第三數(shù)據(jù)長度分配步驟，根據(jù)當(dāng)前待發(fā)送的數(shù)據(jù)中的時間關(guān)聯(lián)信息，計算其可使數(shù)控機(jī)床運行的時間，并根據(jù)預(yù)設(shè)的每次發(fā)送數(shù)據(jù)可使數(shù)控機(jī)床運行的時間參數(shù)，確定本次發(fā)送數(shù)據(jù)包的長度；端口轉(zhuǎn)換步驟，在所述接收請求步驟之前，將來自數(shù)控機(jī)床終端的串行傳輸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為在局域網(wǎng)中傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)；并在所述回應(yīng)發(fā)送步驟之后，將網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)控機(jī)床終端串行接口可識別的串行傳輸數(shù)據(jù)。
全文摘要
新式數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)傳輸控制系統(tǒng)及其方法，用于控制與中央控制電腦通過局域網(wǎng)連接的一臺或多臺數(shù)控機(jī)床終端，該系統(tǒng)包括請求接收單元，用于接收來自數(shù)控機(jī)床終端同局域網(wǎng)發(fā)送的數(shù)據(jù)請求；請求處理單元，用于給來自數(shù)控機(jī)床終端的數(shù)據(jù)請求分配至少一個時間參數(shù)，并根據(jù)所述時間參數(shù)制定對應(yīng)長度的數(shù)據(jù)包；響應(yīng)發(fā)送單元，與所述請求處理單元相連，用于將所述數(shù)據(jù)包通過局域網(wǎng)發(fā)送給所述數(shù)控機(jī)床終端。本發(fā)明還公開了相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)傳輸控制方法。本發(fā)明成本低、效率高且精度高。
文檔編號H04L12/28GK102478839SQ201010554240
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者欒曉健 申請人:大連兆陽軟件科技有限公司