浅析多功能数控实验系统的开发VIP免费

第1页共13页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共13页数控新技术发展论文：多功能数控实验系统的开发【摘要】:研究了以固高运动控制器为核心的开放式数控实验系统的实现方法及所涉及的关键技术。该实验系统采用PC+运动控制器的结构模式，以VisualC++6．0为开发工具在Windows操作系统上开发而成，能实现数控编程仿真、操作加工、电气维修等多种功能。【关键词】:开放式数控系统;运动控制器;数控实验系统DevelopingMultifunctionalNCMachiningExperimentalSystemAbstract:ThispaperusesGoogolMotioncontrollerandtherelatedkeytechniquestodevelopNCmachiningexperimentalsystem．“PC+Motioncontroller”isappliedwithVisualC++6．0underWINDOWSoperatingsystemintheexperiment．ThissystemhasmanyfunctionssuchasNCprogrammingsimulation，NCmachiningoperation，NCelectricalmaintenance，etc．Keywords:openCNC;motioncontroller;NCmachining第2页共13页第1页共13页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共13页experimentalsystem0引言随着现代制造业的高速发展，企业需要大批能编程操作、会调试维修的综合性数控技术人才。由于数控设备价格昂贵，大多数学校经费不足，只配备了数量较少的数控实训设备，且随着数控技术的发展，部分数控系统已经陈旧，但升级却十分因难，加之部分学校采用计算机仿真代替数控实训设备完成操作训练，使得学校培养的数控人才大多理论基础扎实，但动手操作能力不强。因此开发一种成本低、升级扩展容易、能够用于批量培训、可以引入最新数控技术的开放式数控实验系统就显得非常必要。目前，基于PC机的开放式数控系统主要有3种构成模式:1)PC嵌入NC型，该类型系统是将一块PC主板插入到传统的CNC系统内部，只在共享PC软件和硬件资源的层面实现开放;2)NC嵌入PC型，该类型系统是将运动控制器插入PC扩展槽，运动控制器与PC机通过总线方式或双口通信方式进行通信，整个控制系统都以PC机作为硬件平台;3)全软件CNC型，该类型系统是指CNC的全部功能均由软件模块来实现。本实验系统采用第二种模式，选用固高公司的GE－300－SV－PCI多轴运动控制器，以PC机作为信息处理平台，在软件资源丰富、安全机制健全的Windows操第3页共13页第2页共13页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共13页作系统上，运用面向对象的VisualC++6．0程序设计语言开发开放式数控系统，并将该数控系统应用于三轴数控铣床的控制，从而构建多功能数控实验平台。1硬件系统本系统采用“PC+运动控制器”的结构模式，硬件结构如图1所示。PC为上位机，主要完成数控代码处理、动态显示、程序编辑等弱实时性任务;运动控制器为下位机，主要完成插补计算、位置控制、速度处理等强实时性任务。1．1GE系列运动控制器GE－300－SV－PCI运动控制器采用了标准PCI总线，插入PC机的PCI插槽后，安装上驱动程序即可使用。该运动控制器核心由DSP和FPGA组成，可以实现高性能的控制运算。其主要功能如下:1)可控制3个伺服/步进轴，实现三轴联动的连续轨迹插补运动;2)3路16位分辨率模拟电压输出信号或脉冲输出信号，每路可独立控制，互不影响;3)4路编码器输入，包括3路轴编码器、1路辅助编码器，采样频率4MHz;4)光电隔离16路通用数字输入和16路通用数字输出;5)多段预处理功能，能合理协调轨迹运动的速度和精度，实现小线段轨迹的连续加工;6)运动方式有直线插补、圆弧插补、手脉输入跟随，插补速度可稳定工作在256kHz，圆弧插补的径向误差每个脉冲在±0．5之内;第4页共13页第3页共13页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共13页1．2伺服系统伺服系统由松下MINASA系列MSDA043A1A伺服驱动器和MSMA042A1G小惯量伺服电动机组成，MS-MA042A1G电动机自带2500P/r增量式编码器，可方便地实现运动信息的反馈。由于GE－300－SV运动控制器被设定成模拟量输出形式，所以驱动器控制模式采用编码器速度控制。工作时，PC机将控制命令发送给运动控制器，经运动控制器处理后输出模拟电压信号给伺服驱动器，伺...