一种用于数控机床的工业平板制造技术

本技术实施例公开一种用于数控机床的工业平板，包括：串口电路、以太网电路、平板处理器、交换网口电路以及隔离IC电路；所述串口电路包括RS232串口、RS485串口以及RS422串口；所述以太网电路采用独立网口，所述独立网口与所述平板处理器连接；所述交换网口电路通过USB接口连接交换机芯片，所述交换机芯片连接RJ45接口；所述隔离IC电路接出若干路数字输出接口和若干路数字输入接口。本技术实施例扩展了工业平板的硬件接口种类和数量，提高了工业平板可支持的数控机床的种类，现有数控机床无需额外加装外置模块即可实现通讯对接，使用便捷，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本技术实施例涉及数控机床领域，尤其涉及一种用于数控机床的工业平板。

技术介绍

1、数控机床(computer numerical control machine tools，cnc)具有加工精度高，效率高，可加工的范围大等优点，随着工业4.0的提出，精加工中的cnc使用的越来越多。数控机床的种类繁多，大部分老旧设备的硬件接口单一，例如有些设备仅有串口、io；现场网络环境复杂，有些机加工设备必须进行网络隔离才能保证正常运行；而且客户的定制化需求越来越多，需要接入各种第三方传感器对车间环境、设备运行情况等进行数据监控、处理，同时保证数据即时性。但是，现有的工业平板硬件接口单一，而且不能满足即时数据处理的需求，无法解决现有数控机床存才的问题。

2、以上问题亟待解决。

技术实现思路

1、为解决相关技术问题，本技术提供一种用于数控机床的工业平板，来解决以上
技术介绍
部分提到的问题。

2、为实现上述目的，本技术实施例采用如下技术方案：

3、本技术实施例提供了一种用于数控机床的工业平板，包括：串口电路、以太网电路、平板处理器、交换网口电路以及隔离ic电路；所述串口电路包括rs232串口、rs485串口以及rs422串口；所述rs232串口、rs485串口、rs422串口与所述平板处理器连接；所述以太网电路采用独立网口，所述独立网口与所述平板处理器连接；所述交换网口电路通过usb接口连接交换机芯片，所述交换机芯片连接rj45接口，所述平板处理器与所述交换网口电路连接；所述隔离ic电路接出若干路数字输出接口和若干路数字输入接口；所述平板处理器与所述隔离ic电路隔离连接。

4、作为一种可选的实施方式，所述用于数控机床的工业平板还包括数字信号处理模块；所述数字信号处理模块包括中央控制单元、独立硬件接口电路以及ad模块；所述中央控制单元与所述平板处理器连接；所述ad模块的一端与所述中央控制单元连接，另一端与外置的模拟量传感器连接；所述独立硬件接口电路包括但不限于若干串口、以太网接口、数字输入接口、数字输出接口；所述中央控制单元与所述独立硬件接口电路连接。

5、作为一种可选的实施方式，所述数字信号处理模块还包括模拟量电流采集电路；所述模拟量电流采集电路与所述ad模块连接；其中，所述模拟量电流采集电路包括：电阻r1、电阻r2、电容c1、运算放大器u1、电阻r3、电阻r4以及电阻r5；所述电阻r1的一端与电流输入端、电阻r2的一端连接，所述电阻r1的一端接地gnd，所述电阻r2的另一端与所述运算放大器u1的同相输入端、电容c1的一端连接，所述电容c1的另一端接地gnd，所述运算放大器u1的反向输入端与电阻r3的一端、电阻r4的一端、电阻r5的一端连接，所述电阻r3的另一端接地gnd，所述电阻r4的另一端与电阻r5的另一端、运算放大器u1的输出端连接。

6、作为一种可选的实施方式，所述数字信号处理模块还包括模拟量电流电压采集放大电路；所述模拟量电流电压采集放大电路与所述ad模块连接；其中，所述模拟量电流电压采集放大电路包括电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电容c2、电容c3、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电容c4的一端、运算放大器u2、电阻r13；其中，所述电阻r6的一端接所述模拟量电流采集电路的输出端，另一端与电阻r7的一端、电阻r12的一端连接；所述电阻r8的一端接地gnd，另一端与电阻r9、电阻r13的一端连接；所述电阻r12的另一端与电阻r10的一端连接，所述电阻r13的另一端与电阻r11的一端连接，所述电阻r7的另一端与运算放大器u2的同相输入端、电容c2的一端连接，所述电阻r9的另一端与运算放大器u2的反向输入端、电容c4的一端连接，所述电容c2的另一端与电阻r10的另一端、运算放大器u2的电源负极端连接，电容c4的另一端与电阻r11的另一端、运算放大器u2的电源正极端连接，所述电容c3的一端与电容c5的一端、运算放大器u2连接，所述电容c3的另一端与电容c5的另一端连接后接地gnd。

7、作为一种可选的实施方式，所述用于数控机床的工业平板还包括wifi模块、4g模块的任一种或其组合；所述wifi模块、4g模块均通过usb扩展器连接所述平板处理器。

8、作为一种可选的实施方式，所述用于数控机床的工业平板还包括sdcard接口电路；所述sdcard接口电路接出sdcard接口；所述平板处理器与所述sdcard接口电路连接。

9、本技术实施例提出的技术方案通过串口电路、以太网电路、交换网口电路、隔离ic电路等大幅扩展了工业平板的硬件接口种类和数量，提高了工业平板可支持的数控机床的种类，现有数控机床无需额外加装外置模块即可实现通讯对接，使用便捷，成本低。本技术中的工业平板具有数字信号处理模块，数字信号处理模块可兼容多种模拟量传感器，减少了外围传感器的数量，直接实现板级通讯，保证模拟量采集的稳定性。数字信号处理模块通过设计的模拟量电流采集电路和模拟量电流电压采集放大电路，保证了信号的高稳定，低干扰性能。本技术有效解决了现有技术存在的问题，结构简单，成本低，适宜推广应用。

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【技术保护点】

1.一种用于数控机床的工业平板，其特征在于，包括：串口电路、以太网电路、平板处理器、交换网口电路以及隔离IC电路；所述串口电路包括RS232串口、RS485串口以及RS422串口；所述RS232串口、RS485串口、RS422串口与所述平板处理器连接；所述以太网电路采用独立网口，所述独立网口与所述平板处理器连接；所述交换网口电路通过USB接口连接交换机芯片，所述交换机芯片连接RJ45接口，所述平板处理器与所述交换网口电路连接；所述隔离IC电路接出若干路数字输出接口和若干路数字输入接口；所述平板处理器与所述隔离IC电路隔离连接。

2.根据权利要求1所述的用于数控机床的工业平板，其特征在于，还包括数字信号处理模块；所述数字信号处理模块包括中央控制单元、独立硬件接口电路以及AD模块；所述中央控制单元与所述平板处理器连接；所述AD模块的一端与所述中央控制单元连接，另一端与外置的模拟量传感器连接；所述独立硬件接口电路包括但不限于若干串口、以太网接口、数字输入接口、数字输出接口；所述中央控制单元与所述独立硬件接口电路连接。

3.根据权利要求2所述的用于数控机床的工业平板，其特征在于，所述数字信号处理模块还包括模拟量电流采集电路；所述模拟量电流采集电路与所述AD模块连接；其中，所述模拟量电流采集电路包括：电阻R1、电阻R2、电容C1、运算放大器U1、电阻R3、电阻R4以及电阻R5；所述电阻R1的一端与电流输入端、电阻R2的一端连接，所述电阻R1的一端接地GND，所述电阻R2的另一端与所述运算放大器U1的同相输入端、电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端接地GND，所述运算放大器U1的反向输入端与电阻R3的一端、电阻R4的一端、电阻R5的一端连接，所述电阻R3的另一端接地GND，所述电阻R4的另一端与电阻R5的另一端、运算放大器U1的输出端连接。

4.根据权利要求3所述的用于数控机床的工业平板，其特征在于，所述数字信号处理模块还包括模拟量电流电压采集放大电路；所述模拟量电流电压采集放大电路与所述AD模块连接；其中，所述模拟量电流电压采集放大电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C2、电容C3、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电容C4的一端、运算放大器U2、电阻R13；其中，所述电阻R6的一端接所述模拟量电流采集电路的输出端，另一端与电阻R7的一端、电阻R12的一端连接；所述电阻R8的一端接地GND，另一端与电阻R9、电阻R13的一端连接；所述电阻R12的另一端与电阻R10的一端连接，所述电阻R13的另一端与电阻R11的一端连接，所述电阻R7的另一端与运算放大器U2的同相输入端、电容C2的一端连接，所述电阻R9的另一端与运算放大器U2的反向输入端、电容C4的一端连接，所述电容C2的另一端与电阻R10的另一端、运算放大器U2的电源负极端连接，电容C4的另一端与电阻R11的另一端、运算放大器U2的电源正极端连接，所述电容C3的一端与电容C5的一端、运算放大器U2连接，所述电容C3的另一端与电容C5的另一端连接后接地GND。

5.根据权利要求1至4之一所述的用于数控机床的工业平板，其特征在于，还包括WIFI模块、4G模块的任一种或其组合；所述WIFI模块、4G模块均通过USB扩展器连接所述平板处理器。

6.根据权利要求5所述的用于数控机床的工业平板，其特征在于，还包括SDCard接口电路；所述SDCard接口电路接出SDCard接口；所述平板处理器与所述SDCard接口电路连接。

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【技术特征摘要】

1.一种用于数控机床的工业平板，其特征在于，包括：串口电路、以太网电路、平板处理器、交换网口电路以及隔离ic电路；所述串口电路包括rs232串口、rs485串口以及rs422串口；所述rs232串口、rs485串口、rs422串口与所述平板处理器连接；所述以太网电路采用独立网口，所述独立网口与所述平板处理器连接；所述交换网口电路通过usb接口连接交换机芯片，所述交换机芯片连接rj45接口，所述平板处理器与所述交换网口电路连接；所述隔离ic电路接出若干路数字输出接口和若干路数字输入接口；所述平板处理器与所述隔离ic电路隔离连接。

2.根据权利要求1所述的用于数控机床的工业平板，其特征在于，还包括数字信号处理模块；所述数字信号处理模块包括中央控制单元、独立硬件接口电路以及ad模块；所述中央控制单元与所述平板处理器连接；所述ad模块的一端与所述中央控制单元连接，另一端与外置的模拟量传感器连接；所述独立硬件接口电路包括但不限于若干串口、以太网接口、数字输入接口、数字输出接口；所述中央控制单元与所述独立硬件接口电路连接。

3.根据权利要求2所述的用于数控机床的工业平板，其特征在于，所述数字信号处理模块还包括模拟量电流采集电路；所述模拟量电流采集电路与所述ad模块连接；其中，所述模拟量电流采集电路包括：电阻r1、电阻r2、电容c1、运算放大器u1、电阻r3、电阻r4以及电阻r5；所述电阻r1的一端与电流输入端、电阻r2的一端连接，所述电阻r1的一端接地gnd，所述电阻r2的另一端与所述运算放大器u1的同相输入端、电容c1的一端连接，所述电容c1的另一端接地gnd，所述运算放大器u1的反向输入端与电阻r3的一端、电阻r4的一端、电阻r5的一端连接，所述电阻r3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文强，安迪，张磊，杨博，苏靖钦，许强强，
申请(专利权)人：中煤科工集团信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：