激光器控制通信方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及激光加工技術領域，特別是涉及一種激光器控制通信方法和系統。
【背景技術】
[0002]激光器加工系統中，加工機床作為上位機與作為下位機的控制系統進行通信，控制系統控制激光器工作以實現加工。
[0003]傳統的高功率激光器加工系統中，加工機床與控制系統之間的通信采用RS232、RS485、RS422等低頻通信，這些低頻通信方式中所使用的通信波特率一般在幾Kbps范圍內，與加工過程中所需要使用的穿孔頻率非常接近。因此，一方面通信波特率可能影響激光器加工的穿孔頻率對應的穿孔脈沖信號，導致穿孔異常，另一方面穿孔頻率對應的穿孔脈沖信號也會影響通信，導致激光器控制通信異常;而且，工業現場環境電磁干擾也時常導致激光器控制通信異常。故，傳統的激光器控制通信的頻率干擾較大、通信穩定性低。
【發明內容】
[0004]基于此，有必要針對上述問題，提供一種可以防止頻率干擾、提高通信穩定性的激光器控制通信方法和系統。
[0005]—種激光器控制通信方法，包括以下步驟:
[0006]接收上位機輸出的下行控制數據，通過以太網傳輸后以初始電平模式輸出至下位機，其中，所述初始電平模式為所述下位機可處理數據的電平模式；
[0007]接收所述下位機輸出的上行反饋數據，以目標電平模式通過所述以太網傳輸后輸出至所述上位機，其中，所述目標電平模式為所述上位機可處理數據的電平模式。
[0008]—種激光器控制通信系統，包括:
[0009]下行傳輸模塊，用于接收上位機輸出的下行控制數據，通過以太網傳輸后以初始電平模式輸出至下位機，其中，所述初始電平模式為所述下位機可處理數據的電平模式；
[0010]上行傳輸模塊，用于接收所述下位機輸出的上行反饋數據，以目標電平模式通過所述以太網傳輸后輸出至所述上位機，其中，所述目標電平模式為所述上位機可處理數據的電平模式。
[0011]上述激光器控制通信方法和系統，通過將接收的下行控制數據經以太網傳輸后，以下位機可處理數據的初始電平模式輸出至下位機，或者將接收的上行反饋數據以上位機可處理的目標電平模式通過以太網傳輸后輸出至上位機，使得在下位機與上位機之間的數據傳輸是使用以太網絡來實現的。以太網的數據傳輸通常采用的是高頻段，可以有效避開激光器穿孔時使用的低頻段的頻率，避免了通信頻率與激光器的穿孔頻率之間的相互干擾，而且采用以太網通信，當外部電磁干擾特別嚴重導致通信丟包時，會自動啟用快速自動重傳機制，最大限度地保證數據傳輸的可靠性，因此可以有效提高對外部環境電磁干擾的電磁兼容性，數據傳輸可靠性高；另一方面，上位機接收的數據為上位機可處理數據的目標電平模式，下位機接收的數據為下位機可處理數據的初始電平模式，不需要改變上位機和下位機原始的數據處理形式，兼容性好。
【附圖說明】
[0012]圖1為一實施例中本發明激光器控制通信方法的流程圖；
[0013]圖2為一實施例中接收上位機輸出的下行控制數據，通過以太網傳輸后以初始電平模式輸出至下位機的流程圖；
[0014]圖3為一實施例中接收下位機輸出的上行反饋數據，以目標電平模式通過以太網傳輸后輸出至上位機的流程圖；
[0015]圖4為一實施例中本發明激光器控制通信系統的模塊圖；
[0016]圖5為一實施例中本發明下行傳輸模塊的單元圖；
[0017]圖6為另一實施例中本發明下行傳輸模塊的單元圖；
[0018]圖7為一實施例中本發明上行傳輸模塊的單元圖。
【具體實施方式】
[0019]參考圖1，本發明一實施例中的激光器控制通信方法，包括如下步驟。
[0020]S110:接收上位機輸出的下行控制數據，通過以太網傳輸后以初始電平模式輸出至下位機。
[0021]其中，初始電平模式為下位機可處理數據的電平模式。上位機指激光器的加工機床，下位機指激光器的控制系統。具體地，本實施例中，以太網的傳輸速率為1Mbps/10Mbps量級。通過將上位機輸出的下行控制數據經以太網傳輸后以初始電平模式輸出至下位機，以太網傳輸使用的頻段可以有效避開激光器的穿孔頻率，避免相互干擾；同時，轉換為初始電平模式可供下位機直接接收，不影響兼容性。
[0022]在其中一實施例中，參考圖2，步驟SI 10包括步驟SI 11至步驟SI 15。
[0023]Slll:接收上位機輸出的下行控制數據，對下行控制數據進行數據打包得到下行以太網數據包并經以太網傳輸。
[0024]本實施例中，接收上位機輸出的下行控制數據，具體可以是通過根據網絡通信協議設置虛擬串口，通過虛擬串口與上位機點對點通信，以接收上位機輸出的下行控制數據。其中，網絡通信協議包括TCP/IP協議、UDP協議等。也可以是根據網絡通信協議對下行控制數據進行打包得到下行以太網數據包。
[0025]S113:接收以太網傳輸的下行以太網數據包并解包，得到下行處理數據。通過對以太網傳輸的下行以太網數據包進行解包，便于后續進行數據處理。
[0026]S115:將下行處理數據的電平模式轉換為初始電平模式，得到下行轉換數據并輸出至下位機。對下行處理數據的電平模式轉換成下位機可識別的初始電平模式，使得下位機可以在原有的通信模式上直接接收下行轉換數據，無需更改，兼容性好。
[0027]S130:接收下位機輸出的上行反饋數據，以目標電平模式通過以太網傳輸后輸出至上位機。
[0028]其中，目標電平模式為上位機可處理數據的電平模式。通過將下位機輸出的上行反饋數據以目標電平模式經以太網傳輸后輸出至上位機，以太網傳輸使用的頻段可以有效避開激光器的穿孔頻率，避免相互干擾；同時，轉換為目標電平模式可供上位機直接接收，不影響兼容性。
[0029]在其中一實施例中，參考圖3，步驟S130包括步驟S131至步驟S135。
[0030]S131:接收上行反饋數據，將上行反饋數據的電平模式轉換為目標電平模式，得到上行轉換數據。將上行反饋數據的電平模式轉換為目標電平模式，便于上位機可以在原有的通信模式上直接，無需更改，兼容性好。
[0031]S133:對上行轉換數據進行數據打包得到上行以太網數據包并經以太網傳輸。對上行反饋數據進行數據打包得到上行以太網數據包，具體可以是根據網絡通信協議對上行反饋數據進行打包。其中，網絡通信協議包括TCP/IP協議、UDP協議等。
[0032]S135:接收以太網傳輸的上行以太網數據包并解包，得到上行處理數據后輸出至上位機。
[0033]本實施例中，將上行處理數據輸出至上位機，具體可以是通過根據網絡通信協議設置的虛擬串口輸出。
[0034]在其中一實施例中，初始電平模式包括RS232通信模式、RS485通信模式或RS422通信模式對應的電平模式，目標電平模式包括TTL電平模式。RS232通信模式、RS485通信模式或RS422通信模式為傳統的激光加工系統中上位機與下位機的通信模式;TTL電平模式為傳統的上位機中接收的數據為串口數據對應的電平模式。本發明通過設置包括RS232通信模式、RS485通信模式或RS422通信模式對應的電平模式的初始電平模式，以及包括TTL電平模式的目標電平模式，便于傳統的上位機和下位機接收數據。
[0035]上述激光器控制通信方法，通過將接收的下行控制數據經以太網傳輸后，以下位機可處理的初始電平模式輸出至下位機，或者將接收的上行反饋數據以上位機可處理的目標電平模式經以太網傳輸后輸出至上位機，使得在下位機與上位機之間的數據傳輸是使用以太網絡來實現的。以太網的數據傳輸通常采用的是高頻段，可以有效避開激光器穿孔時使用的低頻段的頻率，避免了通信頻率與激光器的穿孔頻率之間的相互干擾，而且采用以太網通信，當外部電磁干擾特別嚴重導致通信丟包時，會自動啟用快速自動重傳機制，最大限度地保證數據傳輸的可靠性，因此可以有效提高對外部環境電磁干擾的電磁兼容性，數據傳輸可靠性高；另一方面，上位機接收的數據為上位機可處理數據的目標電平模式，下位機接收的數據為下位機可處理數據的初始電平模式，不需要改變上位機和下位機原始的數據處理形式，兼容性好。
[0036]參考圖4，本發明一實施例中的激光器控制通信系統，包括下行傳輸模塊110和上行傳輸模塊130。
[0037]下行傳輸模塊110用于接收上位機輸出的下行控制數據，通過以太網傳輸后以初始電平模式輸出至下位機，其中，初始電平模式為下位機可處理數據的電平模式。
[0038]上行傳輸模塊130用于接收下位機輸出的上行反饋數據，以目標電平模式通過以太網傳輸后輸出至上位機，其中，目標電平模式為上位機可處理數據的電平模式。
[0039]通過將上位機輸出的下行控制數據經以太網傳輸后以初始電平模式輸出至下位機，以及將下位機輸出的上行反饋數據以目標電平模式經以太網傳輸后輸出至上位機，以太網傳輸使用的頻段可以有效避開激光器的穿孔頻率，避免相互干擾;同時，數據的電平模式分別轉換為上位機和下位機可以直接接收的電平模式，不影響兼容性。
[0040]上位機指激光器的加工機床，下位機指激光器的控制系統。具體地，本實施例中，以太網的傳輸速率為lOMbps/lOOMbps量級。
[0041]在其中一實施例中，參考圖5，下行傳輸模塊110包括下行串口通信單元111、下行數據包解包單元113和下行電平轉換單元115。
[0042]下行串口通信單元111用于接收下行控制數據，對下行控制數據進行數據打包得到下行以太網數據包并經以太網傳輸。
[0043]本實施例中，下行串口通信單元111接收上位機輸出的下行控制數據，具體可以是通過根據網絡通信協議設置虛擬串口，通過虛擬串口與上位機點對點通信，以接收上位機輸出的下行控制數據。其中，網絡通信協議包括TCP/IP協議、UDP協議等。下行串口通信單元111也可以是根據網絡通信協議對下行控制數據進行打包得到下行以太網數據包。
[0044]下行數據包解包單元113用于接收下行以太網數據包并解包，得到