一种可编程的双现场总线转换接口和方法

    公开(公告)号:CN106161168B

    公开(公告)日:2019-10-08

    申请号:CN201610524243.4

    申请日:2016-07-06

    IPC分类号: H04L12/40 G05B19/042

    摘要: 本发明公开了一种可编程的双现场总线转换接口和方法,支持NCUC和Profibus‑DP两种现场总线转换的接口装置,同时该接口转换装置能使接入的串口通信设备或网口通信设备分别和支持NCUC或Profibus‑DP现场总线的设备进行可靠通信,实现异构网络互联。本发明采用了STM32F103RET6微控制器,是32位高性能微控制器,采用专用的Profibus‑DP协议芯片,实现用户数据到Profibus‑DP总线的通信,处理速度更快。实现了串口设备、网口设备接入到NCUC现场总线、Profibus‑DP现场总线进行通信的功能。具有处理速度快、灵活性强、通信可靠等特点,可以减少工业现场NCUC、Profibus‑DP从站设计复杂度、降低用户使用NCUC、Profibus‑DP技术门槛和开发成本,有利于产品集成和产品快速开发。

    数控机床热误差反馈截断补偿脉冲发送控制电路及方法

    公开(公告)号:CN104714481B

    公开(公告)日:2017-06-16

    申请号:CN201410853114.0

    申请日:2014-12-31

    IPC分类号: G05B19/404

    摘要: 本发明公开了一种数控机床热误差反馈截断补偿脉冲发送控制电路和控制方法,控制电路基于FPGA芯片和外部脉冲叠加电路实现,FPGA芯片包括外部信号接收端口、内部时钟分频电路、内部功能时序逻辑电路、补偿脉冲输出端口和系统硬件电路。本发明通过外部信号输入端口接收来自热误差补偿控制器的处理器发送的控制信号,在信号处理电路发送的触发信号作用下,在恰当的补偿时机内,将内部产生的正交补偿信号由补偿脉冲发送端口输送到外部脉冲叠加电路中,从而实现数控机床热误差的快速、精确补偿。

    嵌入式数控机床热误差实时补偿控制器

    公开(公告)号:CN104267667B

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201410449861.8

    申请日:2014-09-04

    IPC分类号: G05B19/404

    摘要: 本发明公开了一种嵌入式数控机床热误差实时补偿控制器,包括光纤光栅温度传感器、嵌入式处理器、FPGA芯片、热补偿执行模块和系统电源。本发明采用热误差半闭环前馈补偿方式和反馈脉冲叠加补偿策略,在数控机床上安装光纤光栅温度传感器,利用嵌入到嵌入式处理器中的BP神经网络数学模型对数控机床由于温度变化造成的误差值进行预测;在数控机床的位置反馈环中插入热误差补偿执行模块,通过在反馈脉冲中叠加补偿脉冲实现热误差的实时补偿。本发明采用FPGA芯片实现补偿脉冲的产生与补偿实施,补偿脉冲频率能够满足数控机床高速加工状态的需求,提高了系统的实时性。

    一种可编程的双现场总线转换接口和方法

    公开(公告)号:CN106161168A

    公开(公告)日:2016-11-23

    申请号:CN201610524243.4

    申请日:2016-07-06

    IPC分类号: H04L12/40 G05B19/042

    摘要: 本发明公开了一种可编程的双现场总线转换接口和方法,支持NCUC和Profibus‑DP两种现场总线转换的接口装置,同时该接口转换装置能使接入的串口通信设备或网口通信设备分别和支持NCUC或Profibus‑DP现场总线的设备进行可靠通信,实现异构网络互联。本发明采用了STM32F103RET6微控制器,是32位高性能微控制器,采用专用的Profibus‑DP协议芯片,实现用户数据到Profibus‑DP总线的通信,处理速度更快。实现了串口设备、网口设备接入到NCUC现场总线、Profibus‑DP现场总线进行通信的功能。具有处理速度快、灵活性强、通信可靠等特点,可以减少工业现场NCUC、Profibus‑DP从站设计复杂度、降低用户使用NCUC、Profibus‑DP技术门槛和开发成本,有利于产品集成和产品快速开发。

    数控机床热误差反馈截断补偿脉冲发送控制电路及方法

    公开(公告)号:CN104714481A

    公开(公告)日:2015-06-17

    申请号:CN201410853114.0

    申请日:2014-12-31

    IPC分类号: G05B19/404

    CPC分类号: G05B19/404 G05B2219/34024

    摘要: 本发明公开了一种数控机床热误差反馈截断补偿脉冲发送控制电路和控制方法,控制电路基于FPGA芯片和外部脉冲叠加电路实现,FPGA芯片包括外部信号接收端口、内部时钟分频电路、内部功能时序逻辑电路、补偿脉冲输出端口和系统硬件电路。本发明通过外部信号输入端口接收来自热误差补偿控制器的处理器发送的控制信号,在信号处理电路发送的触发信号作用下,在恰当的补偿时机内,将内部产生的正交补偿信号由补偿脉冲发送端口输送到外部脉冲叠加电路中,从而实现数控机床热误差的快速、精确补偿。

    经遗传算法优化的BP神经网络重型机床热误差建模方法

    公开(公告)号:CN104597842A

    公开(公告)日:2015-05-06

    申请号:CN201510052875.0

    申请日:2015-02-02

    IPC分类号: G05B19/404

    CPC分类号: G05B19/404

    摘要: 本发明公开了一种经遗传算法优化的BP神经网络重型机床热误差建模方法,通过建立BP神经网络的结构,利用训练样本对BP神经网络各层的初始权值和阈值进行全局寻优,在满足了设定的误差目标之后,利用遗传算法对BP神经网络结构的初始权值和阈值进行全局寻优,在将遗传算法寻找的最优权值阈值代入BP神经网络中进行样本训练,基于误差梯度下降原理在极值点附近进行快速搜索,直到训练结束得到热误差预测模型;最后对获得的热误差预测模型进行鲁棒性测试,本发明利用遗传算法对BP神经网络结构的初始权值和阈值进行全局寻优,克服BP神经网络的自身特点,提高其训练时收敛的快速性、精确性和鲁棒性。

    嵌入式数控机床热误差实时补偿控制器

    公开(公告)号:CN104267667A

    公开(公告)日:2015-01-07

    申请号:CN201410449861.8

    申请日:2014-09-04

    IPC分类号: G05B19/404

    CPC分类号: G05B19/404

    摘要: 本发明公开了一种嵌入式数控机床热误差实时补偿控制器,包括光纤光栅温度传感器、嵌入式处理器、FPGA芯片、热补偿执行模块和系统电源。本发明采用热误差半闭环前馈补偿方式和反馈脉冲叠加补偿策略,在数控机床上安装光纤光栅温度传感器,利用嵌入到嵌入式处理器中的BP神经网络数学模型对数控机床由于温度变化造成的误差值进行预测;在数控机床的位置反馈环中插入热误差补偿执行模块,通过在反馈脉冲中叠加补偿脉冲实现热误差的实时补偿。本发明采用FPGA芯片实现补偿脉冲的产生与补偿实施,补偿脉冲频率能够满足数控机床高速加工状态的需求,提高了系统的实时性。

    基于CPS的重型数控机床热误差补偿控制系统及热误差补偿方法

    公开(公告)号:CN107695775B

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201710846670.9

    申请日:2017-09-19

    摘要: 本发明公开了一种基于CPS的重型数控机床热误差补偿控制系统及热误差补偿方法,所述热误差补偿控制系统包括:嵌入式采集卡:用于采集机床测点的温度信息、机床主轴刀尖的位移热误差,并对数据经过预处理后发送至运算控制器;运算控制器:用于根据接收的温度数据代入预测数学模型计算热误差预测值,并根据制定的补偿策略将热误差预测值处理为实时补偿值,并把热误差预测值和实时补偿值通过无线网络上传至云端服务器,所述预测数学模型和补偿策略通过无线网络接收远程更新;数控连接器;用于将接收的实时补偿值通过NCUC总线输入机床数控系统,机床数控系统在运行加工G代码时读取实时补偿值,并控制机床X、Y、Z轴移动。