專利名稱：數(shù)字控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及數(shù)控領(lǐng)域，特別地，涉及一種數(shù)字控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的機床數(shù)字控制器的開關(guān)量輸出電路，屬于典型的開環(huán)控制方式。即數(shù)字控制器輸出的開關(guān)量控制信號經(jīng)開關(guān)量輸出電路傳輸?shù)奖豢刂破骷?。只要開關(guān)量控制信號從數(shù)字控制器發(fā)送出來，而不管被控制器件是否已執(zhí)行該條開關(guān)量控制信號，數(shù)字控制器始終默認(rèn)為已執(zhí)行，在無人為干預(yù)的條件下，數(shù)字控制器將會發(fā)送下一條開關(guān)量控制信號。由以上可知，采用開環(huán)控制方式輸出開關(guān)量控制信號給被控制器件，數(shù)字控制器無法得知已發(fā)送的開關(guān)量控制信號是否成功到達(dá)被控制器件，及成功到達(dá)被控制器件的開關(guān)量控制信號是否由被控制器件成功執(zhí)行。當(dāng)開關(guān)量控制信號沒有被被控制器件成功執(zhí)行 時，數(shù)字控制器繼續(xù)發(fā)送下一條開關(guān)量控制信號會造成被控器件運行不正常，嚴(yán)重時會造成安全事故。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種數(shù)字控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的數(shù)字控制器無法得知已發(fā)送的開關(guān)量控制信號是否由被控制器件成功執(zhí)行的技術(shù)問題。為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種數(shù)字控制系統(tǒng)，該數(shù)字控制系統(tǒng)包括數(shù)字控制器及電氣控制單元，其中，數(shù)字控制器包括控制模塊及開關(guān)量輸出模塊，開關(guān)量輸出模塊分別與控制模塊和電氣控制單元連接，數(shù)字控制器還包括反饋模塊，反饋模塊分別與控制模塊和電氣控制單元連接。進(jìn)一步地，數(shù)字控制器還包括系統(tǒng)總線，控制模塊通過系統(tǒng)總線分別與開關(guān)量輸出模塊和反饋模塊連接。進(jìn)一步地，數(shù)字控制器還包括連接器，開關(guān)量輸出模塊和反饋模塊分別通過連接器連接于電氣控制單元。進(jìn)一步地，開關(guān)量輸出模塊包括順次連接的觸發(fā)器或鎖存器、第一光耦器及功率放大器，其中，觸發(fā)器或鎖存器通過系統(tǒng)總線連接控制模塊，功率放大器通過連接器連接電氣控制單兀。進(jìn)一步地，反饋模塊包括順次連接的總線驅(qū)動器、第二光耦器及電平轉(zhuǎn)換器，其中，總線驅(qū)動器經(jīng)系統(tǒng)總線連接控制模塊，電平轉(zhuǎn)換器通過連接器連接電氣控制單元。進(jìn)一步地，電氣控制單元包括繼電器，電平轉(zhuǎn)換器通過連接器連接于繼電器；功率放大器通過連接器連接于繼電器。進(jìn)一步地，電氣控制單元包括繼電器及連接繼電器的接觸器，繼電器根據(jù)開關(guān)量控制信號驅(qū)動接觸器接通或斷開。進(jìn)一步地，接觸器連接有一電動機，當(dāng)接觸器接通時，電動機處于一電源回路，當(dāng)接觸器斷開時，電動機與電源回路斷開。[0013]進(jìn)一步地，電氣控制單元還包括傳感器，傳感器同軸地安裝于電動機的旋轉(zhuǎn)軸上，且傳感器通過連接器連接于電平轉(zhuǎn)換器。本實用新型具有以下有益效果本實用新型的數(shù)字控制系統(tǒng)，其數(shù)字控制器可以判斷發(fā)送給電氣控制單元的開關(guān)量控制信號與反饋回來的反饋信號是否一致，若一致，數(shù)字控制器隨即發(fā)送下一條指令；若不一致，數(shù)字控制器停止發(fā)送下一條指令，且進(jìn)行報警。這桿，提高了整個數(shù)字控制系統(tǒng)的安全性能。同時，操作人員經(jīng)數(shù)字控制器及時地了解電氣控制單元的運行狀況，有利于及時的排查及處理故障，從而使得被控制裝置安全地運行。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，本實用新型的 示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是本實用新型優(yōu)選實施例的數(shù)字控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的數(shù)字控制系統(tǒng)的第一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖3是本實用新型的數(shù)字控制系統(tǒng)的第二優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。參見圖I和圖2，本實用新型的第一優(yōu)選實施例的數(shù)字控制系統(tǒng)包括數(shù)字控制器I及電氣控制單元3。其中，數(shù)字控制器I包括控制模塊11、開關(guān)量輸出模塊13及反饋模塊15，控制模塊11經(jīng)開關(guān)量輸出模塊13發(fā)送開關(guān)量控制信號給電氣控制單元3，該電氣控制單元3根據(jù)收到的開關(guān)量控制信號運行?？刂颇K11經(jīng)反饋模塊15連接于電氣控制單元3。該反饋模塊15對電氣控制單元3進(jìn)行檢測，從而得到反饋信號，并將該反饋信號傳送給控制模塊11。控制模塊11將收到的反饋信號與發(fā)送出的開關(guān)量控制信號進(jìn)行比較，當(dāng)反饋信號與開關(guān)量控制信號一致時，則表明已發(fā)送的開關(guān)量控制信號已成功到達(dá)電氣控制單元3，此時，控制模塊11可以發(fā)送下一條開關(guān)量控制信號給電氣控制單元3。當(dāng)控制模塊11判斷反饋信號與開關(guān)量控制信號不一致時，則表明已發(fā)送的開關(guān)量控制信號未成功到達(dá)電氣控制單元3，此時，控制模塊11不發(fā)送下一條開關(guān)量控制信號給電氣控制單元3，同時，控制模塊11驅(qū)使報警器進(jìn)行報警。通過控制模塊11對反饋信號進(jìn)行判斷，從而避免了當(dāng)開關(guān)量控制信號沒有成功到達(dá)電氣控制單元3時，控制模塊11繼續(xù)發(fā)送下一條開關(guān)量控制信號而造成的電氣控制單元3運行不正常，甚至是安全事故。在本實用新型的第一優(yōu)選實施例中，電氣控制單元3包括繼電器31。開關(guān)量輸出模塊13包括順次連接的觸發(fā)器或鎖存器131、第一光耦器133及功率放大器135。其中，觸發(fā)器或鎖存器131經(jīng)一系統(tǒng)總線17連接于上述的控制模塊11，功率放大器135經(jīng)一連接器19連接于電氣控制單元3的繼電器31。反饋模塊15包括順次連接的總線驅(qū)動器151、第二光耦器153及電平轉(zhuǎn)換器155。其中，總線驅(qū)動器151同桿經(jīng)上述的系統(tǒng)總線17連接于控制模塊11，電平轉(zhuǎn)換器155同桿經(jīng)上述的連接器19連接于上述的繼電器31，且電平轉(zhuǎn)換器155與上述的功率放大器135連接于該繼電器31的同一個輸入腳。使用時，控制模塊11經(jīng)系統(tǒng)總線17將開關(guān)量控制信號發(fā)送給開關(guān)量輸出模塊13進(jìn)行一系列的處理后，再經(jīng)連接器19將開關(guān)量控制信號發(fā)送給電氣控制單元3的繼電器31。優(yōu)選的，開關(guān)量控制信號依次經(jīng)觸發(fā)器或鎖存器131、第一光耦器133及功率放大器135分別進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換、信號隔離及電流放大后，再經(jīng)上述的連接器19將經(jīng)過處理后的開關(guān)量控制信號發(fā)送給電氣控制單元3的繼電器31，繼電器31根據(jù)收到的開關(guān)量控制信號驅(qū)動被控制裝置運行。在繼電器31工作的同時，連接于繼電器31的反饋模塊15對繼電器31的工作狀況進(jìn)行檢測，從而得到第一反饋信號。在本第一優(yōu)選實施例中，繼電器31作為本實用新型的數(shù)字控制系統(tǒng)的反饋點，即電氣控制單元3向數(shù)字控制器I反饋繼電器31的運行狀況。具體為，反饋模塊15的電平轉(zhuǎn)換器155、第二光耦器153及總線驅(qū)動器151依次對第一反饋信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換、信號隔離及運算處理后，再將處理后的第一反饋信號經(jīng)系統(tǒng)總線17寫入控制模塊11內(nèi)?？刂颇K11可以根據(jù)收到第一反饋信號判斷開關(guān)量控制信號是否成功到達(dá)繼電器31。如開關(guān)量控制信號成功到達(dá)繼電器31時，控制模塊11還可以根 據(jù)收到的第一反饋信號實時監(jiān)控繼電器31的工作狀況。當(dāng)繼電器31所接收的上述開關(guān)量控制信號出現(xiàn)異常時，數(shù)字控制器I可以及時地停止發(fā)送下一條開關(guān)量控制信號并發(fā)出警報，從而使得工作人員快速及時的處理故障。由以上可知，上述的第一優(yōu)選實施例可以實現(xiàn)對數(shù)字控制系統(tǒng)的半閉環(huán)控制，即數(shù)字控制器I可以判斷輸出的開關(guān)量控制信號是否成功到達(dá)電氣控制單元3的繼電器31，且數(shù)字控制器I可以實現(xiàn)對繼電器31的工作狀況的實時監(jiān)控。上述的第一優(yōu)選實施例還具有診斷數(shù)字控制系統(tǒng)的線路是否正常的功能，具體為先將電氣控制單元3內(nèi)的動力電源關(guān)閉，使得繼電器31處于可備用狀態(tài)。當(dāng)數(shù)字控制器I的控制模塊11經(jīng)開關(guān)量輸出模塊13輸出開關(guān)量控制信號給電氣控制單元3的繼電器31時，反饋模塊15從該繼電器31處得到第一反饋信號，并將該第一反饋信號經(jīng)系統(tǒng)總線17寫入控制模塊11內(nèi)?？刂颇K11判斷第一反饋信號與輸出的開關(guān)量控制信號是否相同，如果相同，則說明從控制模塊11到繼電器31之間的控制線路正常；如果不相同，則說明從控制模塊11到繼電器31之間的控制線路有故障，從而加快了控制線路故障的定位及處理。當(dāng)上述的控制模塊11到繼電器31之間的控制線路正常時，為了檢測電氣控制單元3內(nèi)的動力線路是否正常,此時,需開啟電氣控制單元3內(nèi)的動力電源，當(dāng)電氣控制單元3內(nèi)的其它元件在繼電器31的驅(qū)動下正常運行時，說明動力線路也是正常的。相反的是如果繼電器31無法驅(qū)動電氣控制單元3內(nèi)的其它元件正常運行，則說明動力線路發(fā)生故障，采用此種方式可以加快動力線路故障的定位及處理。第二優(yōu)選實施例為本實用新型的數(shù)字控制系統(tǒng)的全閉環(huán)控制。圖3為本實用新型的第二優(yōu)選實施例的數(shù)字控制系統(tǒng)。請參見圖3，本實用新型的第二優(yōu)選實施例的數(shù)字控制系統(tǒng)與第一優(yōu)選實施例的主要區(qū)別點在于電氣控制單元3還包括接觸器33及傳感器35。其中，接觸器33與繼電器31連接，且接觸器31連接于被控制裝置，比如電動機5。傳感器35同軸地安裝于電動機5的旋轉(zhuǎn)軸上，且傳感器35經(jīng)連接器19與反饋模塊15的電平轉(zhuǎn)換器155連接。使用時，控制模塊11經(jīng)系統(tǒng)總線17將開關(guān)量控制信號發(fā)送給開關(guān)量輸出模塊13進(jìn)行一系列的處理后，再經(jīng)連接器19將開關(guān)量控制信號發(fā)送給電氣控制單元3的繼電器31。上述的繼電器31根據(jù)接收到的開關(guān)量控制信號驅(qū)動接觸器33接通或斷開。當(dāng)接觸器33接通時，電動機5處于三相交流電的電源 回路，該電動機5在三相交流電的作用下驅(qū)動機床運行。相反，電動機5因接觸器33的斷開而與三相交流電的電源回路斷開，進(jìn)行電動機5不能運行。當(dāng)電動機5運轉(zhuǎn)時，傳感器35可以實時地檢測到電動機5的轉(zhuǎn)速。傳感器35根據(jù)檢測到的轉(zhuǎn)速從而得到第二反饋信號，并將第二反饋信號經(jīng)連接器19發(fā)送給反饋模塊15。在本第二優(yōu)選實施例中，傳感器35作為本實用新型的數(shù)字控制系統(tǒng)的反饋點，即電氣控制單元3通過傳感器35向數(shù)字控制器I反饋電動機5的運行狀況。具體為，反饋模塊15的電平轉(zhuǎn)換器155、第二光耦器153及總線驅(qū)動器151依次對第二反饋信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換、信號隔離及運算處理后，再將處理后的第二反饋信號經(jīng)系統(tǒng)總線17寫入控制模塊11內(nèi)?？刂颇K11可以根據(jù)收到第二反饋信號實時監(jiān)控電動機5的工作狀況。當(dāng)電動機5出現(xiàn)異常時，數(shù)字控制器I可以及時地停止發(fā)送下一條開關(guān)量控制信號并發(fā)出警報，從而使得工作人員快速及時的處理故障。由以上可知，上述的第二優(yōu)選實施例可以實現(xiàn)對數(shù)字控制系統(tǒng)的全閉環(huán)控制，即數(shù)字控制器I可以實時地監(jiān)控電動機5的運轉(zhuǎn)狀況。綜上，本實用新型的數(shù)字控制系統(tǒng)，其數(shù)字控制器可以判斷發(fā)送給電氣控制單元的開關(guān)量控制信號與反饋回來的反饋信號是否一致，若一致，數(shù)字控制器隨即發(fā)送下一條指令；若不一致，數(shù)字控制器停止發(fā)送下一條指令，且進(jìn)行報警。這桿，提高了整個數(shù)字控制系統(tǒng)的安全性能。同時，操作人員經(jīng)數(shù)字控制器及時地了解電氣控制單元的運行狀況，有利于及時的排查及處理故障，從而使得被控制裝置安全地運行。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字控制系統(tǒng)，所述數(shù)字控制系統(tǒng)包括數(shù)字控制器(I)及電氣控制單元(3)，其中，所述數(shù)字控制器(I)包括控制模塊(11)及開關(guān)量輸出模塊(13)，所述開關(guān)量輸出模塊(13)分別與所述控制模塊(11)和所述電氣控制單元(3)連接，其特征在于，所述數(shù)字控制器(I)還包括反饋模塊(15)，所述反饋模塊(15)分別與所述控制模塊(11)和所述電氣控制單元⑶連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字控制器(I)還包括系統(tǒng)總線(17)，所述控制模塊(11)通過所述系統(tǒng)總線(17)分別與所述開關(guān)量輸出模塊(13)和所述反饋模塊(15)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字控制器(I)還包括連接器(19)，所述開關(guān)量輸出模塊(13)和所述反饋模塊(15)分別通過所述連接器(19)連接于所述電氣控制單元(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)量輸出模塊(13)包括順次連接的觸發(fā)器或鎖存器(131)、第一光耦器(133)及功率放大器(135)，其中，所述觸發(fā)器或鎖存器(131)通過所述系統(tǒng)總線(17)連接所述控制模塊(11)，所述功率放大器(135)通過所述連接器(19)連接所述電氣控制單元(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋模塊(15)包括順次連接的總線驅(qū)動器(151)、第二光耦器(153)及電平轉(zhuǎn)換器(155)，其中，所述總線驅(qū)動器(151)經(jīng)所述系統(tǒng)總線(17)連接所述控制模塊(11)，所述電平轉(zhuǎn)換器(155)通過所述連接器(19)連接所述電氣控制單元(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電氣控制單元(3)包括繼電器(31)，所述電平轉(zhuǎn)換器(155)通過所述連接器(19)連接于所述繼電器(31);所述功率放大器(135)通過所述連接器(19)連接于所述繼電器(31)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電氣控制單元(3)包括繼電器(31)及連接所述繼電器(31)的接觸器(33)，所述繼電器(31)根據(jù)所述開關(guān)量控制信號驅(qū)動所述接觸器(33)接通或斷開。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于，所述接觸器(33)連接有一電動機(5)，當(dāng)所述接觸器(33)接通時，所述電動機(5)處于一電源回路，當(dāng)所述接觸器(33)斷開時，所述電動機(5)與所述電源回路斷開。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電氣控制單元(3)還包括傳感器(35)，所述傳感器(35)同軸地安裝于所述電動機(5)的旋轉(zhuǎn)軸上，且所述傳感器(35)通過所述連接器(19)連接于所述電平轉(zhuǎn)換器(155)。
專利摘要本實用新型提供了一種數(shù)字控制系統(tǒng)，該數(shù)字控制系統(tǒng)包括數(shù)字控制器及電氣控制單元。其中，數(shù)字控制器包括控制模塊及開關(guān)量輸出模塊，開關(guān)量輸出模塊分別與控制模塊和電氣控制單元連接。數(shù)字控制器還包括反饋模塊，反饋模塊分別與控制模塊和電氣控制單元連接。本實用新型的數(shù)字控制系統(tǒng)，其數(shù)字控制器可以判斷發(fā)送給電氣控制單元的開關(guān)量控制信號與反饋回來的反饋信號是否一致，若一致，數(shù)字控制器隨即發(fā)送下一條信號；若不一致，數(shù)字控制器停止發(fā)送下一條信號，且進(jìn)行報警。這桿，提高了整個數(shù)字控制系統(tǒng)的安全性能。同時，操作人員經(jīng)數(shù)字控制器及時地了解電氣控制單元的運行狀況，有利于及時的排查及處理故障，從而使得被控制裝置安全地運行。
文檔編號G05B19/18GK202583805SQ20112057512
公開日2012年12月5日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者賴康林, 萬炳呈 申請人:湖南省耐為數(shù)控技術(shù)有限公司