專利名稱：一種數(shù)控系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)流優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控系統(tǒng)，尤其是涉及一種數(shù)控系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)流優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有計(jì)算機(jī)數(shù)控(Computer Numerical Control,簡(jiǎn)稱CNC)系統(tǒng)采
用的插補(bǔ)迭代控制算法是己知運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)和曲線方
程，CNC系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算出一個(gè)中間點(diǎn)的坐標(biāo)值或坐標(biāo)值增量，并立即輸出 到進(jìn)給伺服系統(tǒng)，使之進(jìn)給，直至完成該曲線的軌跡運(yùn)動(dòng)。而在將插補(bǔ)和 進(jìn)給過程合起來的所謂"算步走步過程"中，每一個(gè)"算步走步過程"都是下 一個(gè)"算步走步過程"的輸入，構(gòu)成一種過程的迭代。這是一種"邊設(shè)計(jì)，邊 施工"的控制模式，在最優(yōu)化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化等方面存在許多問題。本 申請(qǐng)人:的在先專利申請(qǐng)《計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián)控制方法與體 系結(jié)構(gòu)》(中國專利申請(qǐng)?zhí)?00710124304.9 ，申請(qǐng)日2007年10月29日)， 提出了一種數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián)控制的數(shù)控系統(tǒng)的控制方法，采用數(shù)據(jù)流形，建立 了面向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的完全軟開放式CNC系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有的CNC系統(tǒng)存在的 上述問題。然而，其中的數(shù)據(jù)流控制器，功能單一，不能直接嵌入現(xiàn)有CNC 系統(tǒng)，尤其是對(duì)數(shù)據(jù)流形的優(yōu)化需要依靠CNC裝置的PC機(jī)完成，不利于對(duì) 現(xiàn)有CNC設(shè)備的改造和升級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是對(duì)本申請(qǐng)人的上述在先專利申請(qǐng)作出改 進(jìn)，提出一種數(shù)控系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)流優(yōu)化方法。
本發(fā)明提出的數(shù)控系統(tǒng)的控制方法是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
這種數(shù)控系統(tǒng)的控制方法的特點(diǎn)在于，包括以下步驟 (1) 所述PC機(jī)讀入用戶程序，輸出控制信息給數(shù)據(jù)流控制器，所述 控制信息包括數(shù)據(jù)流形信息；
(2) 數(shù)據(jù)流控制器接受控制信息，對(duì)控制信息中的數(shù)據(jù)流形進(jìn)行優(yōu)化，
生成數(shù)據(jù)流分布矩陣；
(3) 數(shù)據(jù)流控制器的CPU將包括數(shù)據(jù)流分布矩陣的控制信息輸出給 執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
(4) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制信息的指令動(dòng)作。
所述步驟(2)通過以下方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流控制器的CPU將接收的控 制信息儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，再對(duì)控制信息中的數(shù)據(jù)流形進(jìn)行優(yōu)化，生成 數(shù)據(jù)流分布矩陣。
所述步驟(2)通過以下方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流控制器的CPU接受控制信息， 并對(duì)控制信息中的數(shù)據(jù)流形進(jìn)行優(yōu)化，生成數(shù)據(jù)流分布矩陣；再將包括數(shù) 據(jù)流分布矩陣的控制信息儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
進(jìn)一步地，步驟(1)中所述的數(shù)據(jù)流形信息包括各個(gè)坐標(biāo)軸的正、反 轉(zhuǎn)信息以及各個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給數(shù)據(jù)信息。
所述步驟(2)中，數(shù)據(jù)流控制器將各個(gè)坐標(biāo)軸的正、反轉(zhuǎn)信息儲(chǔ)存在 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)屬性表，將各個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器的數(shù)據(jù)區(qū)。
所述步驟(2)中，數(shù)據(jù)流控制器將各個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給數(shù)據(jù)信息和各個(gè) 坐標(biāo)軸的正、反轉(zhuǎn)信息儲(chǔ)存在矢量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
所述步驟(2)中，對(duì)數(shù)據(jù)流形進(jìn)行優(yōu)化包括以下步驟 (2*1)刪去"空穴"；
(2 2)刪去對(duì)角包中的"0"和新產(chǎn)生的"空穴"； (2*3)保持"1 "的連續(xù)性。 所述步驟(1)中的控制信息還包括程序控制信息，所述程序控制信息
包括程序開始信息和程序結(jié)束信息。
所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括伺服系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模塊。 本發(fā)明提出的數(shù)控系統(tǒng)是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
這種數(shù)控系統(tǒng)，包括PC機(jī)、數(shù)據(jù)流控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，PC機(jī)的輸出
端與數(shù)據(jù)流控制器的輸入端連接，數(shù)據(jù)流控制器的輸出端與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸 入端連接。
這種數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)在于所述數(shù)據(jù)流控制器包括CPU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，
所述數(shù)據(jù)流控制器的CPU接受PC機(jī)的控制信息，并對(duì)控制信息進(jìn)行優(yōu)化，
所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)控制信息。
所述數(shù)據(jù)流控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)至少為兩組，所述數(shù)據(jù)流控制器的輸入
端分別與PC機(jī)的輸出端連接，所述數(shù)據(jù)流控制器的輸出端分別與相應(yīng)的
執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入端連接。
本發(fā)明與本申請(qǐng)人在先申請(qǐng)相比的有益效果是數(shù)據(jù)流形的優(yōu)化步驟 放置在數(shù)據(jù)流控制器中完成，擴(kuò)展了數(shù)據(jù)流控制器的功能，從而可以將數(shù)
據(jù)流控制器嵌入現(xiàn)有的CNC系統(tǒng)，略為調(diào)整后便可應(yīng)用數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián)控制 技術(shù)，從而使現(xiàn)有CNC'系統(tǒng)方便地采用數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián)控制技術(shù)，體現(xiàn)控制 信息優(yōu)化和執(zhí)行效率高的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式
一的CNC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式
一的CNC系統(tǒng)控制流程圖； 圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式
二的CNC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一
如圖1所示的一種CNC系統(tǒng)，包括CNC裝置1、數(shù)據(jù)流控制器2和 執(zhí)行機(jī)構(gòu)3。
CNC裝置1包括PC機(jī)。數(shù)據(jù)流控制器2包括CPU及其I/O接口 ，數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器。執(zhí)行機(jī)樹3包括進(jìn)給伺服系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng)模塊。數(shù)據(jù)流控制器2 的CPU接受PC機(jī)的控制信息，并對(duì)控制信息進(jìn)行優(yōu)化。數(shù)據(jù)流控制器2 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)接受的控制信息。
PC機(jī)輸出給數(shù)據(jù)流控制器2的信號(hào)線包括X坐標(biāo)軸進(jìn)給數(shù)據(jù)信息線 4、 Y坐標(biāo)軸進(jìn)給數(shù)據(jù)信息線6、 X坐標(biāo)軸正反轉(zhuǎn)信息線5、 Y坐標(biāo)軸正反 轉(zhuǎn)信息線7以及其他控制信息線。數(shù)據(jù)流控制器2輸出給驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào) 線包括X坐標(biāo)軸進(jìn)給數(shù)據(jù)信息線8、 X坐標(biāo)軸正反轉(zhuǎn)信息線9、 Y坐標(biāo)軸 進(jìn)給數(shù)據(jù)信息線10、 Y坐標(biāo)軸正反轉(zhuǎn)信息線11以及其他控制信息線。
如圖2所示，上述步進(jìn)式CNC系統(tǒng)的控制方法包括以下步驟 (1) PC機(jī)讀入用戶程序，輸出控制信息給數(shù)據(jù)流控制器2，控制信 息包括數(shù)據(jù)流形信息以及程序控制信息。數(shù)據(jù)流形信息包括X坐標(biāo)軸和Y 坐標(biāo)軸的正、反轉(zhuǎn)信息以及X坐標(biāo)軸和Y坐標(biāo)軸的進(jìn)給數(shù)據(jù)信息。程序控 制信息包括程序開始信息和程序結(jié)束信息。
PC機(jī)輸出的控制信息包括X坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)流和Y坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)流，即X 坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的進(jìn)給數(shù)據(jù)信息，二者在時(shí)序上是關(guān)聯(lián)的。X坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)流 和Y坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)流之間的時(shí)序關(guān)聯(lián)性取決于兩者之間的函數(shù)y=f (x)，即 運(yùn)動(dòng)軌跡。不同的運(yùn)動(dòng)軌跡，具有不同的時(shí)序關(guān)系。這種具有時(shí)序關(guān)聯(lián)性 的數(shù)據(jù)流，可用矩陣表示，n個(gè)具有時(shí)序關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)流用n行矩陣表示， 構(gòu)成數(shù)據(jù)流形，即CNC系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)流形信息。
PC機(jī)輸出的數(shù)據(jù)流形信息還包括X坐標(biāo)軸、Y坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)流的屬性， 即X坐標(biāo)正反向信息和Y坐標(biāo)正反向信息。規(guī)定坐標(biāo)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正轉(zhuǎn) "+ "，坐標(biāo)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)"一"。
(2)數(shù)據(jù)流控制器2的CPU將接收到的控制信息儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
數(shù)據(jù)流控制器2中設(shè)置了儲(chǔ)存X-Y數(shù)據(jù)流形的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。該數(shù)據(jù)存
儲(chǔ)器儲(chǔ)存了 X坐標(biāo)軸、Y坐標(biāo)軸的數(shù)據(jù)流形信息。將X坐標(biāo)軸和Y坐標(biāo) 軸的正、反轉(zhuǎn)信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的X數(shù)據(jù)屬性表和Y數(shù)據(jù)屬性表，將 X坐標(biāo)軸和Y坐標(biāo)軸的進(jìn)給數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的X數(shù)據(jù)區(qū)和Y 數(shù)據(jù)區(qū)。設(shè)置指針BIPX、 BIPY為X數(shù)據(jù)區(qū)、Y數(shù)據(jù)區(qū)的位指針，指明數(shù) 據(jù)區(qū)中某字節(jié)中某位的數(shù)據(jù)；設(shè)置指針XT、 YT為X、 Y數(shù)據(jù)屬性表的指 針。
當(dāng)然，也可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器設(shè)置為矢量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。數(shù)據(jù)及其"±" 屬性構(gòu)成矢量數(shù)據(jù)，用兩位來儲(chǔ)存，構(gòu)成一個(gè)矢量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。設(shè)置指針 IPX、 IPY為X數(shù)據(jù)、Y數(shù)據(jù)的指針，指明X、 Y矢量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器某字節(jié) 中某個(gè)數(shù)據(jù)及其屬性。
數(shù)據(jù)流控制器中還設(shè)置有終點(diǎn)計(jì)數(shù)器，用于控制程序的開始、結(jié)束等 程序控制，終點(diǎn)計(jì)數(shù)器包括X坐標(biāo)軸終點(diǎn)計(jì)數(shù)器和Y坐標(biāo)軸終點(diǎn)計(jì)數(shù)器。 (3)數(shù)據(jù)流控制器2對(duì)控制信息中的數(shù)據(jù)流形進(jìn)行優(yōu)化，生成數(shù)據(jù)流 分布矩陣。
對(duì)于PC機(jī)計(jì)算輸出給數(shù)據(jù)流控制器2的未經(jīng)優(yōu)化的數(shù)據(jù)流形，需要 進(jìn)行優(yōu)化。例如，消除"空穴"，減小逼近折線的總長(zhǎng)度，從而提高進(jìn)給 速度，減少能量的消耗；減少拐點(diǎn)，提高表面質(zhì)量等。
將數(shù)據(jù)流形劃分為若干子矩陣，每個(gè)子矩陣的列數(shù)應(yīng)等于或大于3， 這樣的子矩陣作為一個(gè)數(shù)據(jù)流包，簡(jiǎn)稱為數(shù)據(jù)包。在數(shù)據(jù)包中，有些列可 能全是"0"，即對(duì)于某個(gè)進(jìn)給脈沖，所有坐標(biāo)軸的坐標(biāo)數(shù)據(jù)均為"0"，所 有的坐標(biāo)軸都不進(jìn)給。這些列稱之為"空穴"。"空穴"可以刪除，因?yàn)閳?zhí) 行機(jī)構(gòu)對(duì)于"空穴"沒有任何動(dòng)作。
另外，在數(shù)據(jù)包中，具有(％ )或(^ )結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)包視為對(duì)角 包。對(duì)角包中的"0"可以刪除。因此，數(shù)據(jù)流形的優(yōu)化包括刪去"空穴"； 刪去對(duì)角包中的"O"和新產(chǎn)生的"空穴"。而對(duì)于數(shù)據(jù)包中的X坐標(biāo)軸、Y
坐標(biāo)軸的連續(xù)數(shù)據(jù)流，即連續(xù)為"1"的部分仍保持不變。經(jīng)過優(yōu)化后全部 數(shù)據(jù)為連續(xù)數(shù)據(jù)流的軸成為主動(dòng)軸，即對(duì)于每一個(gè)時(shí)間當(dāng)量，該坐標(biāo)軸都 要進(jìn)給；而相對(duì)的為聯(lián)動(dòng)軸，聯(lián)動(dòng)軸可能是連續(xù)數(shù)據(jù)流，也可能是離散數(shù) 據(jù)流。優(yōu)化后形成的數(shù)據(jù)流形就是聯(lián)動(dòng)軸數(shù)據(jù)流對(duì)主動(dòng)軸數(shù)據(jù)流的分布， 即數(shù)據(jù)流分布矩陣。
優(yōu)化可以在兩個(gè)過程中完成， 一個(gè)是在PC機(jī)輸出完所有控制信息后 儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，再由數(shù)據(jù)流控制2的CPU從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀取后進(jìn) 行優(yōu)化；另一個(gè)是在數(shù)據(jù)流控制器2接收PC機(jī)的控制信息的過程中，由 數(shù)據(jù)流控制2的CPU對(duì)其中的數(shù)據(jù)流形同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，生成數(shù)據(jù)流分布矩 陣，并將包括數(shù)據(jù)流分布矩陣在內(nèi)的控制信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
(4) 數(shù)據(jù)流控制器2將包括數(shù)據(jù)流分布矩陣的控制信息輸出給執(zhí)行機(jī) 構(gòu)3。為控制程序的啟動(dòng)和結(jié)束，數(shù)據(jù)流控制器2的CPU向驅(qū)動(dòng)模塊每輸 出一次X坐標(biāo)軸、Y坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)時(shí)，相應(yīng)的X坐標(biāo)軸、Y坐標(biāo)軸終點(diǎn)計(jì)數(shù) 器便減l。當(dāng)X、 Y終點(diǎn)計(jì)數(shù)器同時(shí)為O時(shí)，表示用戶程序已執(zhí)行完畢。 數(shù)據(jù)流控制器2的CPU輸出一個(gè)停機(jī)信號(hào)，然后停止工作。
(5) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)3根據(jù)控制信息的指令動(dòng)作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)3的進(jìn)給速度可 以由PC機(jī)給出，也可以由執(zhí)行機(jī)構(gòu)3的檢測(cè)信號(hào)給出。對(duì)于前者，PC機(jī) 輸出X坐標(biāo)軸、Y坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)的速度就是進(jìn)給速度。數(shù)據(jù)流控制器2在接 收CNC系統(tǒng)的輸出時(shí)，對(duì)進(jìn)給速度進(jìn)行計(jì)算并儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)流控制器2的 進(jìn)給速度寄存器中。對(duì)于后者，數(shù)i流控制器2接收來自執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢測(cè) 信息，對(duì)于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的每個(gè)檢測(cè)脈沖，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出一個(gè)X坐標(biāo)軸、Y 坐標(biāo)軸的進(jìn)給數(shù)據(jù)。
對(duì)于數(shù)據(jù)屬性表儲(chǔ)存模式，其步驟如下
(5 1)數(shù)據(jù)流控制器2在輸出之前，先查看X坐標(biāo)軸、Y坐標(biāo)軸數(shù) 據(jù)屬性表，將表中關(guān)于X坐標(biāo)軸、Y坐標(biāo)軸正、反向信息輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)
3的驅(qū)動(dòng)模塊。
(5 2)將X坐標(biāo)軸、Y坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)區(qū)中的X坐標(biāo)軸、Y坐標(biāo)軸數(shù)據(jù) 同時(shí)分別輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)3的X驅(qū)動(dòng)模塊和Y驅(qū)動(dòng)模塊；然后將X坐標(biāo) 軸、Y坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)屬性表中的位指針各減l。
(5*3)如果X坐標(biāo)軸、Y坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)屬性表中的位指針為O，則査 看下一張X坐標(biāo)軸或Y坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)屬性表，并將新的X坐標(biāo)軸、Y坐標(biāo) 軸正、反向信息輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)3的X驅(qū)動(dòng)模塊和Y驅(qū)動(dòng)模塊。
對(duì)于矢量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模式，數(shù)據(jù)流控制器2只要簡(jiǎn)單地將矢量數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器中關(guān)于X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)的正、反向信息與數(shù)據(jù)信息同時(shí)分別輸出給執(zhí)行 機(jī)構(gòu)3的驅(qū)動(dòng)模塊。
本具體實(shí)施方式
中，對(duì)于伺服系統(tǒng)為步進(jìn)電機(jī)的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，執(zhí)行結(jié)構(gòu)
3的驅(qū)動(dòng)模塊將具有一定進(jìn)給速度、 一定進(jìn)給量和方向的進(jìn)給脈沖控制信 息轉(zhuǎn)換成控制步進(jìn)電機(jī)各相定子繞組通斷電的電平信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)進(jìn)給電
機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)6i驅(qū)動(dòng)方式。
具體實(shí)施方式
二
如圖1所示的一種CNC系統(tǒng)，包括CNC裝置1、數(shù)據(jù)流控制器2和 執(zhí)行機(jī)構(gòu)3。 CNC裝置1包括PC機(jī)。其與具體實(shí)施方式
一不同之處在于.-數(shù)據(jù)流控制器2和執(zhí)行機(jī)構(gòu)3包括兩組。PC機(jī)對(duì)多個(gè)用戶程序進(jìn)行處理后 生成相應(yīng)的控制信息，分別輸出給各個(gè)數(shù)據(jù)流控制器2，并相應(yīng)地由各個(gè) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)3執(zhí)行。
上述CNC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化方法與具體實(shí)施方式
一的不同之處在于， 一臺(tái)CNC裝置1可以為多個(gè)用戶程序生成控制信息，并輸出給各個(gè)數(shù)據(jù) 流控制器2，再由各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3執(zhí)行，其他方法步驟都相同。PC機(jī)以離 線方式生成用戶程序的控制信息，不參與實(shí)時(shí)控制，由于PC機(jī)強(qiáng)大的數(shù) 值計(jì)算能力、信息處理能力和實(shí)時(shí)管理能力得以充分發(fā)揮，成為控制信息
的集中的專用的制造系統(tǒng)。這樣， 一臺(tái)PC機(jī)可以為多個(gè)數(shù)據(jù)流控制器2
生產(chǎn)控制信息。價(jià)格低廉的數(shù)據(jù)流控制器2與相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)3構(gòu)成一臺(tái) CNC系統(tǒng)，節(jié)省了為每一臺(tái)CNC系統(tǒng)配置包括PC機(jī)在內(nèi)的CNC設(shè)備的
高昂費(fèi)用。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說
明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟(1)PC機(jī)讀入用戶程序，輸出控制信息給數(shù)據(jù)流控制器，所述控制信息包括數(shù)據(jù)流形信息；(2)數(shù)據(jù)流控制器對(duì)控制信息中的數(shù)據(jù)流形進(jìn)行優(yōu)化，生成數(shù)據(jù)流分布矩陣；(3)數(shù)據(jù)流控制器的CPU將包括數(shù)據(jù)流分布矩陣的控制信息輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)；(4)執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制信息的指令動(dòng)作。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化方法，其特征在于所 述步驟(2)通過以下方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流控制器的CPU將接收的控制信息 儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，再對(duì)控制信息中的數(shù)據(jù)流形進(jìn)行優(yōu)化，生成數(shù)據(jù)流 分布矩陣。
3. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化方法，其特征在于所 述步驟(2)通過以下方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流控制器的CPU接受控制信息，并 對(duì)控制信息中的數(shù)據(jù)流形進(jìn)行優(yōu)化，生成數(shù)據(jù)流分布矩陣；再將包括數(shù)據(jù) 流分布矩陣的控制信息儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化方法，其特征在于 步驟(1)中所述的數(shù)據(jù)流形信息包括每個(gè)坐標(biāo)軸的正、反轉(zhuǎn)信息以及每個(gè) 坐標(biāo)軸的進(jìn)給數(shù)據(jù)信息。
5. 如權(quán)利要求4所述的數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化方法，其特征在于所 述步驟(2)中，數(shù)據(jù)流控制器將各個(gè)坐標(biāo)軸的正、反轉(zhuǎn)信息儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)屬性表，將各個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù) 據(jù)區(qū)。
6. 如權(quán)利要求4所述的數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化方法，其特征在于所 將各個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給數(shù)據(jù)信息和各個(gè)坐標(biāo)軸 的正、反轉(zhuǎn)信息儲(chǔ)存在矢量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
7. 如權(quán)利要求2或3所述的數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化方法，其特征在于-所述步驟(2)中，對(duì)數(shù)據(jù)流形進(jìn)行優(yōu)化包括以下步驟(2*1)刪去"空穴"；(2 2)刪去對(duì)角包中的"0"和新產(chǎn)生的"空穴"； (2-3)保持"1"的連續(xù)性。
8. 如權(quán)利要求2或3所述的數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化方法，其特征在于-所述步驟(1)中的控制信息還包括程序控制信息。
9. 一種數(shù)控系統(tǒng)，包括PC機(jī)、數(shù)據(jù)流控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，PC機(jī)的輸 出端與數(shù)據(jù)流控制器的輸入端連接，數(shù)據(jù)流控制器的輸出端與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的 輸入端連接，其特征在于所述數(shù)據(jù)流控制器包括CPU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所 述數(shù)據(jù)流控制器的CPU接受PC機(jī)的控制信息，并對(duì)控制信息進(jìn)行優(yōu)化， 所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)控制信息。
10. 如權(quán)利要求9所述的數(shù)控系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)流控制器和 執(zhí)行機(jī)構(gòu)至少為兩組，所述數(shù)據(jù)流控制器的輸入端分別與PC機(jī)的輸出端 連接，所述數(shù)據(jù)流控制器的輸出端分別與相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入端連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)控系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)流優(yōu)化方法。首先由PC機(jī)讀入用戶程序，輸出控制信息給數(shù)據(jù)流控制器，所述控制信息包括數(shù)據(jù)流形信息；數(shù)據(jù)流控制器接收控制信息并對(duì)控制信息中的數(shù)據(jù)流形進(jìn)行優(yōu)化，生成數(shù)據(jù)流分布矩陣；然后由數(shù)據(jù)流控制器將包括數(shù)據(jù)流分布矩陣的控制信息輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)；最后由執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制信息的指令動(dòng)作。本發(fā)明對(duì)本申請(qǐng)人的在先申請(qǐng)進(jìn)行了改進(jìn)，將數(shù)據(jù)流形的優(yōu)化步驟放置在數(shù)據(jù)流控制器中完成，擴(kuò)展了數(shù)據(jù)流控制器的功能，從而可以將數(shù)據(jù)流控制器嵌入現(xiàn)有的CNC系統(tǒng)，略為調(diào)整后便可應(yīng)用數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián)控制技術(shù)，從而使現(xiàn)有CNC系統(tǒng)方便地采用數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián)控制技術(shù)，體現(xiàn)控制信息優(yōu)化和執(zhí)行效率高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/18GK101349907SQ20071012484
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者江俊逢 申請(qǐng)人:江俊逢