文档介绍：惫粜核开放结构数控系统运动控制卡及通讯模块设计摘要学科:机械电子工程研究生签字:指导教师签字:开放式数控系统是对传统封闭式数控系统的根本突破,是当今数控技术发展的主流和研究热点,更是新一代数控加工的关键技术,其结构特点是模块化、可重构、可扩充。近年来,随着开放式数控系统的发展,开放式运动控制器也得到了前所未有的发展。运动控制器作为一个独立的工业自动化控制类标准部件,已经被越来越多的产业领域接受,并行成了令人注目的市场规模。目前,以:诵牡那度胧皆硕刂破饕丫晌?7攀皆动控制器的发展主流,并获得广泛的应用。本文对设计的一种“嵌入目7攀绞叵低程逑到峁鼓P徒辛私樯埽其中的以:诵牡脑硕刂瓶ǖ墓δ芙辛送晟啤8莞鞲龉δ苣?榈淖饔茫7了基于硕刂瓶ǖ娜砑低常瓿闪讼低惩ㄑ恫糠值淖芴褰峁股杓啤该运动控制卡插在曜疾宀凵希ü齈诓孔芟呤迪质莸慕换缓涂刂啤L致了利用芟呓涌诤退ǹ赗芯片迪諴隓的通信方法。着重介绍了以中的9ぞ呖7设备驱动程序的方法以及驱动程序的实现,对中断处理、驱动程序与应用程序之间的通信等主要问题进行了说明,并介绍了驱动程序的安装与调试。最后以作为运行平台,,并在深圳固高科技有限公司生产的四轴运动控制平台上秃牛篏陨杓频脑硕刂瓶ń胁馐裕橹て涫迪炙闹崃6墓δ堋关键词:开放式数控系统;运动控制器;煌ㄑ叮籛
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髀开放式数控系统概述随着经济全球化的发展,市场对适合中小批量加工、具有良好柔性和多功能的数控系统的需求已经远远超过对大型、单一功能的数控系统的需求,从而要求制造商和设计人员具有较强的市场应变能力。传统的数控系统一般采用封闭式的硬件结构,且控制软件的兼容性差,用户无法对已有的数控功能进行修改以满足自己的特殊需求。在这种情况下,传统的数控系统已经不能满足现代工业和社会发展的需要,这便促成了一个新概念的产生,即模块化、可重构、可扩充的软硬件系统,也就是开放式数控系统【俊】【俊自从世纪年代出现数字控制技术以来,数控技术在体系结构上经历了线数控扑慊、到目前的数控鼋锥巍J丶际醴⒄沟一个重要方向是数控系统的开放化,以往的数控系统由于其封闭性无法将计算机技术发展的最新成果运用到数控系统中,严重地阻碍了数控技术的发展,不能适应现代化制造业提出的新的要求,主要表现在以下几个方面魇叵低成Ъ业牟啡碛布患嫒荩低郴チD芰Σ睿槌上低车挠布块和软件结构由各数控系统厂家自行设计,属于专用系统,系统集成商从部件采购、集成到系统扩充都需要严格遵循生产厂家的独有技术规范,要形成柔性生产线很困难。专利件的大量使用,给数控设备的使用维护带来了诸多的不便。低车姆獗招跃龆硕云淅┏湫薷募S邢蓿低彻δ芄潭ā;仓圃焐探鲜系统制造商更直接面对最终用户,由于数控系统的专有性,机床制造商不能及时扩充系统功能,推出满足最终用户的特殊需要的产品。ㄓ玫娜碛布峁瓜拗屏讼低潮旧沓中7ⅲ荒芙杓鳳幸档南冉7⒕椋系统的开发投资大、周期长、风险高、更新换代慢,不利于提高产品的竞争力。数控系统的这一现状已很难适应当今制造业更新换代快、产品批量小的发展趋势,也不能满足现代制造业向信息化、柔性化发展的需要。有鉴于此,研究和开发具有开放式结构的高性能数控系统成为数控技术的一个重要发展方向,并已得到世界各国学者的重视。对于开放式数控系统的定义和研究,不同的研究者和制造商有不同的看法械那康基于与兼容的硬件平台和对夹谓涌诘募嫒菪裕挥械那康魅砑7⒌目7性和可扩展性;有的强调系统的可集成性,并配有通用的以太网接口以利于和上级系统的集成性。但综合来说,一般认为开放式数控系统应具备以下四个特点【浚ゲ僮餍裕和ü峁┍曜蓟涌凇⑼ㄐ藕徒换セ疲共煌δ苣?橐员曜嫉挠用程序接口运行于系统平台之上,相互之间保持平等的互操作能力,协调工作;梢浦残裕合低车墓δ苋砑肷璞肝薰兀从τ猛骋坏氖莞袷健⒔换ツP汀⒖
运动控制器的发展与应用制机理,并且通过一致的设备接口,使各功能模块能运行于不同供应商提供的不同的硬件伤醴判裕合低车墓δ堋⒐婺?梢粤榛钌柚茫奖阈薷模没Э梢愿萏囟ㄐ枰#通过增加或裁减硬件或软件模块来实现增添或减少系统的功能;苫セ恍裕翰煌獭⒉煌7⑷嗽笨梢杂貌煌姆绞绞迪止δ芟嗨频氖毓δ模块,在接口定义和外部表象上完全一致,系统构成后,模块间的相互替换不影响系统整体的协调运行。随着开放式数控系统的不断发展和完善,面向数控领域的开放式运动控制器的发展成为市场的必然需求。运动控制器为实现运动控制提供了一个基础平台,在这个平台上可以方便地实现对多轴的协调控制,而且,以运动控制器作为相对独立的标准部件可以明显缩短新产品的研发周期,尽快将产品投入市场。目前,运动控制器作为一个独立的工业自动化控制类标准部件,已经被越来越多的产业领域接受,并且已经达到一个令人瞩目的市场