專利名稱：數字控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及數控領域，特別地，涉及一種數字控制系統。
背景技術：
現有的機床數字控制器的開關量輸出電路，屬于典型的開環控制方式。即數字控制器輸出的開關量控制信號經開關量輸出電路傳輸到被控制器件。只要開關量控制信號從數字控制器發送出來，而不管被控制器件是否已執行該條開關量控制信號，數字控制器始終默認為已執行，在無人為干預的條件下，數字控制器將會發送下一條開關量控制信號。由以上可知，采用開環控制方式輸出開關量控制信號給被控制器件，數字控制器無法得知已發送的開關量控制信號是否成功到達被控制器件，及成功到達被控制器件的開關量控制信號是否由被控制器件成功執行。當開關量控制信號沒有被被控制器件成功執行 時，數字控制器繼續發送下一條開關量控制信號會造成被控器件運行不正常，嚴重時會造成安全事故。

實用新型內容本實用新型目的在于提供一種數字控制系統，以解決現有的數字控制器無法得知已發送的開關量控制信號是否由被控制器件成功執行的技術問題。為實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種數字控制系統，該數字控制系統包括數字控制器及電氣控制單元，其中，數字控制器包括控制模塊及開關量輸出模塊，開關量輸出模塊分別與控制模塊和電氣控制單元連接，數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。進一步地，數字控制器還包括系統總線，控制模塊通過系統總線分別與開關量輸出模塊和反饋模塊連接。進一步地，數字控制器還包括連接器，開關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。進一步地，開關量輸出模塊包括順次連接的觸發器或鎖存器、第一光耦器及功率放大器，其中，觸發器或鎖存器通過系統總線連接控制模塊，功率放大器通過連接器連接電氣控制單兀。進一步地，反饋模塊包括順次連接的總線驅動器、第二光耦器及電平轉換器，其中，總線驅動器經系統總線連接控制模塊，電平轉換器通過連接器連接電氣控制單元。進一步地，電氣控制單元包括繼電器，電平轉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，繼電器根據開關量控制信號驅動接觸器接通或斷開。進一步地，接觸器連接有一電動機，當接觸器接通時，電動機處于一電源回路，當接觸器斷開時，電動機與電源回路斷開。[0013]進一步地，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軸上，且傳感器通過連接器連接于電平轉換器。本實用新型具有以下有益效果本實用新型的數字控制系統，其數字控制器可以判斷發送給電氣控制單元的開關量控制信號與反饋回來的反饋信號是否一致，若一致，數字控制器隨即發送下一條指令；若不一致，數字控制器停止發送下一條指令，且進行報警。這桿，提高了整個數字控制系統的安全性能。同時，操作人員經數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、特征和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，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，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖I是本實用新型優選實施例的數字控制系統的結構示意圖；圖2是本實用新型的數字控制系統的第一優選實施例的結構示意圖；以及圖3是本實用新型的數字控制系統的第二優選實施例的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權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選實施例的數字控制系統包括數字控制器I及電氣控制單元3。其中，數字控制器I包括控制模塊11、開關量輸出模塊13及反饋模塊15，控制模塊11經開關量輸出模塊13發送開關量控制信號給電氣控制單元3，該電氣控制單元3根據收到的開關量控制信號運行。控制模塊11經反饋模塊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送出的開關量控制信號進行比較，當反饋信號與開關量控制信號一致時，則表明已發送的開關量控制信號已成功到達電氣控制單元3，此時，控制模塊11可以發送下一條開關量控制信號給電氣控制單元3。當控制模塊11判斷反饋信號與開關量控制信號不一致時，則表明已發送的開關量控制信號未成功到達電氣控制單元3，此時，控制模塊11不發送下一條開關量控制信號給電氣控制單元3，同時，控制模塊11驅使報警器進行報警。通過控制模塊11對反饋信號進行判斷，從而避免了當開關量控制信號沒有成功到達電氣控制單元3時，控制模塊11繼續發送下一條開關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選實施例中，電氣控制單元3包括繼電器31。開關量輸出模塊13包括順次連接的觸發器或鎖存器131、第一光耦器133及功率放大器135。其中，觸發器或鎖存器131經一系統總線17連接于上述的控制模塊11，功率放大器135經一連接器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動器151、第二光耦器153及電平轉換器155。其中，總線驅動器151同桿經上述的系統總線17連接于控制模塊11，電平轉換器155同桿經上述的連接器19連接于上述的繼電器31，且電平轉換器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經系統總線17將開關量控制信號發送給開關量輸出模塊13進行一系列的處理后，再經連接器19將開關量控制信號發送給電氣控制單元3的繼電器31。優選的，開關量控制信號依次經觸發器或鎖存器131、第一光耦器133及功率放大器135分別進行電平轉換、信號隔離及電流放大后，再經上述的連接器19將經過處理后的開關量控制信號發送給電氣控制單元3的繼電器31，繼電器31根據收到的開關量控制信號驅動被控制裝置運行。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的工作狀況進行檢測，從而得到第一反饋信號。在本第一優選實施例中，繼電器31作為本實用新型的數字控制系統的反饋點，即電氣控制單元3向數字控制器I反饋繼電器31的運行狀況。具體為，反饋模塊15的電平轉換器155、第二光耦器153及總線驅動器151依次對第一反饋信號進行電平轉換、信號隔離及運算處理后，再將處理后的第一反饋信號經系統總線17寫入控制模塊11內。控制模塊11可以根據收到第一反饋信號判斷開關量控制信號是否成功到達繼電器31。如開關量控制信號成功到達繼電器31時，控制模塊11還可以根 據收到的第一反饋信號實時監控繼電器31的工作狀況。當繼電器31所接收的上述開關量控制信號出現異常時，數字控制器I可以及時地停止發送下一條開關量控制信號并發出警報，從而使得工作人員快速及時的處理故障。由以上可知，上述的第一優選實施例可以實現對數字控制系統的半閉環控制，即數字控制器I可以判斷輸出的開關量控制信號是否成功到達電氣控制單元3的繼電器31，且數字控制器I可以實現對繼電器31的工作狀況的實時監控。上述的第一優選實施例還具有診斷數字控制系統的線路是否正常的功能，具體為先將電氣控制單元3內的動力電源關閉，使得繼電器31處于可備用狀態。當數字控制器I的控制模塊11經開關量輸出模塊13輸出開關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系統總線17寫入控制模塊11內。控制模塊11判斷第一反饋信號與輸出的開關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內的動力線路是否正常,此時,需開啟電氣控制單元3內的動力電源，當電氣控制單元3內的其它元件在繼電器31的驅動下正常運行時，說明動力線路也是正常的。相反的是如果繼電器31無法驅動電氣控制單元3內的其它元件正常運行，則說明動力線路發生故障，采用此種方式可以加快動力線路故障的定位及處理。第二優選實施例為本實用新型的數字控制系統的全閉環控制。圖3為本實用新型的第二優選實施例的數字控制系統。請參見圖3，本實用新型的第二優選實施例的數字控制系統與第一優選實施例的主要區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的旋轉軸上，且傳感器35經連接器19與反饋模塊15的電平轉換器155連接。使用時，控制模塊11經系統總線17將開關量控制信號發送給開關量輸出模塊13進行一系列的處理后，再經連接器19將開關量控制信號發送給電氣控制單元3的繼電器31。上述的繼電器31根據接收到的開關量控制信號驅動接觸器33接通或斷開。當接觸器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，進行電動機5不能運行。當電動機5運轉時，傳感器35可以實時地檢測到電動機5的轉速。傳感器35根據檢測到的轉速從而得到第二反饋信號，并將第二反饋信號經連接器19發送給反饋模塊15。在本第二優選實施例中，傳感器35作為本實用新型的數字控制系統的反饋點，即電氣控制單元3通過傳感器35向數字控制器I反饋電動機5的運行狀況。具體為，反饋模塊15的電平轉換器155、第二光耦器153及總線驅動器151依次對第二反饋信號進行電平轉換、信號隔離及運算處理后，再將處理后的第二反饋信號經系統總線17寫入控制模塊11內。控制模塊11可以根據收到第二反饋信號實時監控電動機5的工作狀況。當電動機5出現異常時，數字控制器I可以及時地停止發送下一條開關量控制信號并發出警報，從而使得工作人員快速及時的處理故障。由以上可知，上述的第二優選實施例可以實現對數字控制系統的全閉環控制，即數字控制器I可以實時地監控電動機5的運轉狀況。綜上，本實用新型的數字控制系統，其數字控制器可以判斷發送給電氣控制單元的開關量控制信號與反饋回來的反饋信號是否一致，若一致，數字控制器隨即發送下一條指令；若不一致，數字控制器停止發送下一條指令，且進行報警。這桿，提高了整個數字控制系統的安全性能。同時，操作人員經數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選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，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，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種數字控制系統，所述數字控制系統包括數字控制器(I)及電氣控制單元(3)，其中，所述數字控制器(I)包括控制模塊(11)及開關量輸出模塊(13)，所述開關量輸出模塊(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.根據權利要求I所述的數字控制系統，其特征在于，所述數字控制器(I)還包括系統總線(17)，所述控制模塊(11)通過所述系統總線(17)分別與所述開關量輸出模塊(13)和所述反饋模塊(15)連接。
3.根據權利要求2所述的數字控制系統，其特征在于，所述數字控制器(I)還包括連接器(19)，所述開關量輸出模塊(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.根據權利要求3所述的數字控制系統，其特征在于，所述開關量輸出模塊(13)包括順次連接的觸發器或鎖存器(131)、第一光耦器(133)及功率放大器(135)，其中，所述觸發器或鎖存器(131)通過所述系統總線(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.根據權利要求4所述的數字控制系統，其特征在于，所述反饋模塊(15)包括順次連接的總線驅動器(151)、第二光耦器(153)及電平轉換器(155)，其中，所述總線驅動器(151)經所述系統總線(17)連接所述控制模塊(11)，所述電平轉換器(155)通過所述連接器(19)連接所述電氣控制單元(3)。
6.根據權利要求5所述的數字控制系統，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.根據權利要求5所述的數字控制系統，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)根據所述開關量控制信號驅動所述接觸器(33)接通或斷開。
8.根據權利要求7所述的數字控制系統，其特征在于，所述接觸器(33)連接有一電動機(5)，當所述接觸器(33)接通時，所述電動機(5)處于一電源回路，當所述接觸器(33)斷開時，所述電動機(5)與所述電源回路斷開。
9.根據權利要求8所述的數字控制系統，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)連接于所述電平轉換器(155)。
專利摘要本實用新型提供了一種數字控制系統，該數字控制系統包括數字控制器及電氣控制單元。其中，數字控制器包括控制模塊及開關量輸出模塊，開關量輸出模塊分別與控制模塊和電氣控制單元連接。數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。本實用新型的數字控制系統，其數字控制器可以判斷發送給電氣控制單元的開關量控制信號與反饋回來的反饋信號是否一致，若一致，數字控制器隨即發送下一條信號；若不一致，數字控制器停止發送下一條信號，且進行報警。這桿，提高了整個數字控制系統的安全性能。同時，操作人員經數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 優先權日2011年12月31日
發明者賴康林, 萬炳呈 申請人:湖南省耐為數控技術有限公司