本發明涉及數控領域，具體涉及一種基于EtherCAT總線通信的數控沖床控制系統及控制方法。

背景技術：

在傳統的數控加工設備中，信號傳輸大多采用電纜或光線作為傳輸載體，信號容易受干擾或者衰減，從而影響機械加工的精度。而且傳統系統構成復雜，成本較高，維護升級困難。隨著計算機技術和網絡通信技術的不斷發展，現場總線技術在數控領域的應用日趨廣泛。特別是近些年來運動控制系統和EtherCAT現場總線技術的融合，伺服運動控制系統向可靠性更高、速度更快、精度更高、穩定性更好的方向發展。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，解決上述數控加工設備的機械加工精度低、速度慢、維護升級困難，提高沖床加工速度與精度，方便維護，提出一種基于EtherCAT總線通信的數控沖床控制系統及控制方法。

一種基于EtherCAT總線通信的數控沖床控制系統，包括軟件應用層和軟件內核層，其中所述軟件應用層包括文件管理模塊、參數設置模塊、人機界面模塊，所述文件管理模塊保存和調用參數管理模塊的參數，所述參數設置模塊設置沖床系統加工參數，所述人機界面模塊編寫加工G代碼；所述軟件內核層包括數據處理模塊、任務協調模塊、運動控制模塊、I/O模塊、EtherCAT通信模塊、伺服模塊，所述任務協調模塊協調數據處理模塊、人機界面模塊、運動控制模塊、I/O模塊，所述運動控制模塊通過EtherCAT協議和伺服模塊進行通信，控制五軸數控沖床的加工路徑，加工出所需的工件。

進一步的，所述任務協調模塊監視所述運動控制模塊控制信息。

進一步的，通過所述I/O模塊監控沖床保護模塊。

一種基于所述EtherCAT總線通信的數控沖床控制系統的數控沖床，包括機床本體，通過互聯的運動控制器端子板以及嵌入式PC+控制卡一體機來控制數控沖床的五軸聯動加工工件。

進一步的，還包括顯示器和操作面板用于設置沖床系統加工參數以及編寫加工G代碼。

進一步的，運動控制器端子板與機床本體之間還包括中間繼電器、電磁閥控制I/O動作，伺服驅動器以及伺服電機進行位置控制。

一種基于EtherCAT總線通信的數控沖床控制方法，包含以下步驟：

步驟一：根據需要編寫加工G代碼；

步驟二：根據需要設置沖床系統加工參數或選擇系統默認參數；

步驟三：通過文件管理模塊實現保存和調用參數管理模塊的參數；

步驟四：沖床系統通過任務協調模塊協調數據處理模塊、人機界面模塊、運動控制模塊、I/O模塊；

步驟五：沖床系統通過EtnerCAT協議和伺服模塊進行通信，控制數控沖床的五軸聯動加工工件。

進一步的，所述任務協調模塊監視所述運動控制模塊控制信息。

進一步的，通過所述I/O模塊監控沖床保護模塊。

本發明的有益效果是：運動控制模塊通過EtherCAT總線協議和伺服模塊通信，控制5軸數控沖床的加工路徑，運動控制模塊通過EtherCAT總線協議和伺服模塊通信具有能提高傳輸距離、接線簡單、各軸之間的拓撲方便、方便維護、同步性好的優點。

附圖說明

圖1為基于EtherCAT總線的數控沖床系統軟件架構圖；

圖2為基于EtherCAT總線的數控沖床系統硬件架構圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明進行詳細說明：

參見附圖1，本發明提出一種基于EtherCAT總線通信的數控沖床控制系統，包括軟件應用層和軟件內核層，其中所述軟件應用層包括文件管理模塊、參數設置模塊、人機界面模塊，所述文件管理模塊保存和調用參數管理模塊的參數，所述參數設置模塊設置沖床系統加工參數，所述人機界面模塊編寫加工G代碼；所述軟件內核層包括數據處理模塊、任務協調模塊、運動控制模塊、I/O模塊、EtherCAT通信模塊、伺服模塊，所述任務協調模塊協調數據處理模塊、人機界面模塊、運動控制模塊、I/O模塊，所述運動控制模塊通過EtherCAT協議和伺服模塊進行通信，控制五軸數控沖床的加工路徑，加工出所需的工件。

進一步的，所述任務協調模塊監視所述運動控制模塊控制信息。

進一步的，通過所述I/O模塊監控沖床保護模塊。

參見附圖2，一種基于所述EtherCAT總線通信的數控沖床控制系統的數控沖床，包括機床本體，通過互聯的運動控制器端子板以及嵌入式PC+控制卡一體機來控制數控沖床的五軸聯動加工工件。

進一步的，還包括顯示器和操作面板用于設置沖床系統加工參數以及編寫加工G代碼。

進一步的，運動控制器端子板與機床本體之間還包括中間繼電器、電磁閥控制I/O動作，伺服驅動器以及伺服電機進行位置控制。

當需要鈑金加工時，本發明提出了一種基于EtherCAT總線通信的數控沖床控制方法，包含以下步驟：

步驟一：根據需要編寫加工G代碼；

步驟二：根據需要設置沖床系統加工參數或選擇系統默認參數；

步驟三：通過文件管理模塊實現保存和調用參數管理模塊的參數；

步驟四：沖床系統通過任務協調模塊協調數據處理模塊、人機界面模塊、運動控制模塊、I/O模塊；

步驟五：沖床系統通過EtnerCAT協議和伺服模塊進行通信，控制數控沖床的五軸聯動加工工件。

進一步的，所述任務協調模塊監視所述運動控制模塊控制信息。

進一步的，通過所述I/O模塊監控沖床保護模塊。

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。