数控机床市场网-专业的数控机床网站

  為機(jī)床工具企業(yè)提供深度市場(chǎng)分析                     

用戶名:   密碼:         免費(fèi)注冊(cè)  |   申請(qǐng)VIP  |  

English  |   German  |   Japanese  |   添加收藏  |  
廣州數(shù)控
數(shù)控系統(tǒng)

車床 銑床 鉆床 數(shù)控系統(tǒng) 加工中心 鍛壓機(jī)床 刨插拉床 螺紋加工機(jī)床 齒輪加工機(jī)床
磨床 鏜床 刀具 功能部件 配件附件 檢驗(yàn)測(cè)量 機(jī)床電器 特種加工 機(jī)器人

數(shù)控系統(tǒng)

電工電力 工程機(jī)械 航空航天 汽車 模具
儀器儀表 通用機(jī)械 軌道交通 船舶

搜索
熱門關(guān)鍵字:

數(shù)控機(jī)床

 | 數(shù)控車床 | 數(shù)控系統(tǒng) | 滾齒機(jī) | 數(shù)控銑床 | 銑刀 | 主軸 | 立式加工中心 | 機(jī)器人
您現(xiàn)在的位置:數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)> 技術(shù)前沿>開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
2018-5-17  來(lái)源: 天津市匯通儀器設(shè)備公司 天津職業(yè)大學(xué)  作者:李文軍 黃連寶

       摘要:本文主要介紹開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的研究狀況,分析其與傳統(tǒng) CNC 系統(tǒng)相比較的特點(diǎn),同時(shí)探討開(kāi)發(fā)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的一些方法。

       關(guān)鍵詞:開(kāi)放式   數(shù)控系統(tǒng)   現(xiàn)代制造

       數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合。在現(xiàn)代制造中,數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為主力軍。傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)多采用專用的封閉式系統(tǒng),操作者使用時(shí)只能選擇,不能對(duì)設(shè)備的某些功能進(jìn)行靈活修改來(lái)達(dá)到自己的需求。此外,數(shù)控系統(tǒng)種類很多,企業(yè)對(duì)工作人員、設(shè)備保養(yǎng)等方面消耗了大量的時(shí)間與經(jīng)費(fèi)。數(shù)控系統(tǒng)制造商、集成者、客戶都需要“開(kāi)放式的控制器”,以期能夠自主地支配控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、數(shù)控軟件等各個(gè)組成部分,并能夠采用規(guī)范的、便捷的方法將所有組成部分結(jié)合起來(lái)。所以,研究開(kāi)放式的體系結(jié)構(gòu)十分必要。

       1、傳統(tǒng) CNC 系統(tǒng)介紹

       數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)字控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱,硬件電氣部件慢慢被專屬的計(jì)算機(jī)取代,稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。CNC 系統(tǒng)是指主要采用計(jì)算機(jī)來(lái)控制加工、應(yīng)用數(shù)字控制的系統(tǒng)。CNC 系統(tǒng)是依據(jù) PC 存儲(chǔ)器中所有的控制程序、執(zhí)行原件和所有數(shù)值控制功能進(jìn)行工作,是裝有接口電路和伺服驅(qū)動(dòng)裝置的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。CNC 系統(tǒng)主要由數(shù)控代碼、輸入輸出裝置、CNC 裝置、可編程控制器、主軸驅(qū)動(dòng)裝置、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置(包括檢測(cè)裝置)以及反饋裝置(光柵、磁尺等)等組成。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)有很強(qiáng)的專用性,通用性不好;軟件部分為制造商所壟斷,不能進(jìn)行功能拓展,不能兼容各種軟件,不能更新。它的可移植性不好,網(wǎng)絡(luò)通訊能力不好,對(duì)于機(jī)床商和客戶的要求相對(duì)較高。伴隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)上的數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)始愈來(lái)愈繁瑣。它本身的缺陷大大阻礙了它的發(fā)展,已很難適應(yīng)現(xiàn)在制造業(yè)發(fā)展的速度、單件小批量生產(chǎn)的趨勢(shì),更沒(méi)有辦法滿足現(xiàn)代制造業(yè)向智能化、柔性化、無(wú)人制造模式的發(fā)展。

       2、開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

       在傳統(tǒng)的封閉式、專用數(shù)控系統(tǒng)向開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程中,其體系結(jié)構(gòu)主要有以下幾種類型。

       (1)NC 嵌入 PC 型開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng),把運(yùn)動(dòng)控制板 NC插入 PC 機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)插槽中做實(shí)時(shí)控制用,而 PC 機(jī)主要做非實(shí)時(shí)控制。這種結(jié)構(gòu)功能穩(wěn)定、靈活性好,計(jì)算機(jī)的豐富資源可以得到共享。

       (2)PC 嵌入 NC 型開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng),把 PC 主板插入傳統(tǒng)的 CNC 機(jī)器中,提供鍵盤(pán)使用戶能把 PC 和 CNC 聯(lián)系在一起,從而提高人機(jī)界面的功能。可靠的數(shù)控系統(tǒng)是這類系統(tǒng)的核心,因此它工作可靠且功能強(qiáng)大,很少出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象;缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格昂貴。

       (3)基于軟件芯片的開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。它的CNC 軟件是把數(shù)控系統(tǒng)的功能按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行封裝它。將數(shù)控軟件設(shè)計(jì)成具有穩(wěn)定、通用的標(biāo)準(zhǔn)接口的軟件芯片。數(shù)控系統(tǒng)一個(gè)獨(dú)立模塊的功能由一個(gè)軟件芯片完成;硬件部分僅是計(jì)算機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)器和外部 I/O 之間的標(biāo)準(zhǔn)化通用接口。

       3、開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)

       (1)可替代性。詳細(xì)的定義接口為各模塊使用。利用模塊化的設(shè)計(jì),能由系統(tǒng)自己鑒別,根本不要人工干預(yù)就可以得到所需要的資源,并能完成工作和特定的任務(wù)。依據(jù)它的可靠性、功能與性能,在系統(tǒng)中的每個(gè)零件均可替換。在組成系統(tǒng)的過(guò)程中,可按照各部分的性能與價(jià)格等情況,分不同的廠家采購(gòu),以避免受到壟斷的限制。

       (2)可移植性。各部件數(shù)據(jù)格式都是統(tǒng)一的,行為模式也統(tǒng)一,網(wǎng)絡(luò)通信方式和交互方式都有標(biāo)準(zhǔn)的接口,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的無(wú)關(guān)性。應(yīng)用的軟件和系統(tǒng)沒(méi)有相關(guān)性,做很少的改動(dòng)或不進(jìn)行改動(dòng)就能在不同環(huán)境下使用。

       (3)智能的人機(jī)對(duì)話。在一個(gè)開(kāi)放式的平臺(tái)環(huán)境下,機(jī)床制造商或者用戶可以應(yīng)用恰當(dāng)?shù)木幊陶Z(yǔ)言開(kāi)發(fā)研究人機(jī)對(duì)話平臺(tái)。優(yōu)化數(shù)控系統(tǒng)時(shí),沒(méi)有必要顧及數(shù)控系統(tǒng)控制器的核心,這樣的數(shù)控系統(tǒng)具備很好的智能性,能把特殊的加工工藝、管理方法和操作方式集成到數(shù)控系統(tǒng)中,讓系統(tǒng)可以進(jìn)行圖形交互、診斷等。

       (4)對(duì)接性、應(yīng)用性良好。CNC 系統(tǒng)可以用標(biāo)準(zhǔn)的接口與多種系統(tǒng)連接,并傳輸有效信息完成他們之間的互連、互通、應(yīng)用處理的協(xié)作。此外,數(shù)控控制系統(tǒng)中的多功能組件利用標(biāo)準(zhǔn)化的定義、通信與交互方式,允許第三方軟件進(jìn)入,并在同一平臺(tái)上一起運(yùn)行,協(xié)調(diào)工作。

       (5)柔性好,性價(jià)比優(yōu)良。具有良好的開(kāi)放性和模塊化結(jié)構(gòu)的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng),不但可增加軟件和硬件使系統(tǒng)功能更加全面,還可以刪減某些功能兼容的低端應(yīng)用,且可通過(guò)改變組建成不同形式的數(shù)控系統(tǒng)。

       4、開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

       到現(xiàn)在為止,我國(guó)對(duì)于 PC+NC 型開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的研究開(kāi)展較多。簡(jiǎn)單的說(shuō),就是將專用的運(yùn)動(dòng)控制器或整個(gè)的計(jì)算機(jī)單元集成到工業(yè)控制 PC 的卡槽中。現(xiàn)在采用很多的是 PMAC 多軸運(yùn)動(dòng)控制器作為 NC 模塊的形式。基于PC+PMAC 運(yùn)動(dòng)控制器的數(shù)控系統(tǒng)具有成本低、人機(jī)對(duì)話友好、客戶可定制軟件、運(yùn)行速度敏捷、系統(tǒng)研發(fā)周期短、精度控制高等優(yōu)點(diǎn)。PMAC 多軸運(yùn)動(dòng)控制器和 PLC 可編程邏輯控制器完成對(duì)反饋裝置的控制、伺服系統(tǒng)的運(yùn)算、實(shí)時(shí)任務(wù)處理等工作。PMAC 主要進(jìn)行開(kāi)關(guān)量的控制、軸的運(yùn)動(dòng)控制和數(shù)字化信息采集等實(shí)時(shí)性控制。由于多樣的各種通用接口和計(jì)算機(jī)都在整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的終端地位,PC 機(jī)則主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理功能等非實(shí)時(shí)性控制,因此,要想改善圖形顯示、人機(jī)界面、故障診斷等功能,通過(guò)計(jì)算機(jī)上的軟件就可以實(shí)現(xiàn)。可見(jiàn),采用這樣的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)具有非常好的開(kāi)放性與通用性,且其切實(shí)可行。

       5、PMAC 運(yùn)動(dòng)控制器

       5.1 PMAC 簡(jiǎn)介

       PMAC(Programmable  Multi-Axis  Controller)是美國(guó) Delta  Tau 制造的能夠控制多個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)器,可以說(shuō)是時(shí)下功能最強(qiáng)大、開(kāi)放性最好、具有較快運(yùn)行速度的軸的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品。它采用的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP56K 系列)是摩托羅拉的產(chǎn)品,其中 CPU 選用從 20MHz 到 160MHz,還配有門陣列芯片組,靈活性非常好。因此,它能夠很好地控制多軸運(yùn)動(dòng),且每個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)都是獨(dú)立工作的。可以將 16 張PMAC 板接在一起使用,最多能夠?qū)崿F(xiàn) 128 個(gè)軸的聯(lián)動(dòng)和單個(gè)軸的獨(dú)立控制。PMAC 依靠其強(qiáng)大功能和廣泛用途,大量應(yīng)用在控制設(shè)備上,如數(shù)控的雕刻機(jī)、激光雕刻機(jī)、印刷設(shè)備、企業(yè)的生產(chǎn)線、工業(yè)柔性制造系統(tǒng)等場(chǎng)合。

       5.2 PMAC 卡的開(kāi)放性

       (1)裝接開(kāi)放性。可以裝接很多型號(hào)的電機(jī)。因?yàn)镻MAC 卡可以根據(jù)電機(jī)的不同設(shè)置不同的參數(shù),所以可以完成匹配,實(shí)現(xiàn)與各種電機(jī)的連接,如步進(jìn)電機(jī),交、直流伺服電機(jī)等。因此,它可供我們靈活選購(gòu)伺服配件。

       檢測(cè)元件的兼容性更好。PMAC 可以接收多種機(jī)床的檢測(cè)元件給出的反饋信號(hào),如經(jīng)常使用的元件有編碼器、光柵、激光干涉、測(cè)速發(fā)電機(jī)等。

       傳輸方式的開(kāi)放性。這主要體現(xiàn)在 PMAC 卡與 PC 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸可以有三種形式:(1)總線、串行、并行;(2)RAM(DPRAM);(3)USB 與光纜接口。匹配各種硬件平臺(tái)。PMAC 能夠在不同的硬件平臺(tái)運(yùn)行,從而使我們可以在不同的硬件平臺(tái)使用一個(gè)應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)控制,更利于使用者和開(kāi)發(fā)者靈活地使用。

       (2)軟件開(kāi)放性。它與很多高級(jí)編程語(yǔ)言對(duì)接。PMAC可以使用 16bit、32bit 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)、Ptalk DT 控件等。在WIN 系統(tǒng)下,我們可非常方便地與 PMAC 通訊、數(shù)據(jù)傳遞與交換,還能用一些高等編程語(yǔ)言,創(chuàng)造出屬于自己的個(gè)性人機(jī)對(duì)話界面。編寫(xiě)中能夠使用 Pcomm32 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中函數(shù),完成 PC 與 PMAC 通訊,從而更方面地實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的研發(fā)。同時(shí),PMAC 中包含有編制好的指令功能,可對(duì)指令進(jìn)行調(diào)用,如直線、圓弧等插補(bǔ)。此外,還可以自定義數(shù)控代碼,如 G、M、S 等;對(duì)變量參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,如 I、P、M、Q 等,以實(shí)現(xiàn)定制系統(tǒng)的目標(biāo)。

       5.3 PMAC 卡的結(jié)構(gòu)

       PMAC 卡的結(jié)構(gòu)主要由主板和很多功能模塊組成。主板上可裝接 PC 總線、VBM 總線和 STD232 總線。由于提供了多種總線,因此很容易與主板相連,開(kāi)發(fā)模塊化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。還可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)軸的控制,如添加數(shù)字 / 模擬量、I/O 口、輸出頻率等,都會(huì)有相應(yīng)的模塊對(duì)應(yīng)。PMAC 卡的核心是DSP-GATE 和 DSP56K  CPU 芯片。門陣列芯片有 8 個(gè) 16bit轉(zhuǎn)換器和 4 個(gè)編碼輸入路徑,主要作用是接收 A/D 數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)至 D/A。

       6、小結(jié)

       數(shù)控發(fā)展的趨勢(shì)就是開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)。它給系統(tǒng)商、機(jī)床商與使用者帶來(lái)了更多方便與優(yōu)勢(shì)。基于 PMAC 卡形式的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)更有優(yōu)勢(shì),它可以充分利用計(jì)算機(jī)與PMAC 卡的軟、硬件資源和強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì),更出色地完成系統(tǒng)的人機(jī)交互等功能。此外,模塊化的應(yīng)用令程序設(shè)計(jì)的通用性、擴(kuò)展性和可移植性大大增強(qiáng),更有利于系統(tǒng)的功能擴(kuò)展。

    投稿箱:
        如果您有機(jī)床行業(yè)、企業(yè)相關(guān)新聞稿件發(fā)表,或進(jìn)行資訊合作,歡迎聯(lián)系本網(wǎng)編輯部, 郵箱:skjcsc@vip.sina.com
主站蜘蛛池模板: 湖南长沙手术室、实验室、无尘室、洁净室、无尘车间的净化工程装修公司-福临建设 | 郑州月嫂|月嫂培训|月嫂服务|郑州布卢家政服务有限公司 | 企业微信注册_CRM客户管理系统_SCRM解决方案_私域流量运营_腾讯企点服务_企业QQ-腾辉网络 | 山东向阳电子科技有限公司-多用户集中式电能表生产厂家,NB物联网水表,刷卡水电表生产厂家,泰安智能水电表价格 | 企业资质认证-上海翼弘企业咨询管理有限公司 | 美国西娅图床垫官网-专注高端床垫18年 - 美国西娅图床垫官网 | 液压支架配件|液压支架立柱|液压支架千斤顶|液压支架换向阀|液压支架乳化油|液压支架密封件-山东卓力生产厂家 | 重庆污水处理设备_废气处理设备_纯净水设备-山艺环保 | 妙手网-圆心大药房-广东圆心恒金堂医药连锁有限公司-放心的网上药店_妙手医生旗下正规网上买药平台 | 冷却塔厂家_冷却塔降噪维修_闭式冷却塔维修改造厂家-广东特菱空调 | 生物可降解膜_全降解薄膜_可降解包装膜材料厂家-凯峰降解膜 | 济南东唐包装制品有限公司| 长沙广告设计公司|长沙广告制作|湖南户外广告制作|商业美陈就找湖南盛翔文化传媒有限公司老品牌高品质 | 品牌T恤零售/批发厂商/供应商_男女式T恤生产/设计-圣达信T恤 | 上海礼品公司_定制商务礼品_促销礼品_福利礼品_创意礼品_上海普田商贸有限公司 | 一站式应用与数据集成平台(iPaaS) - 数环通 | 五凌汽配-轮胎螺丝|中心螺丝|小螺丝|轮胎螺栓|扭力杆螺丝|高强度紧固件|螺丝螺母|汽车配件 | 山东日兴新材料股份有限公司 | 喷涂陶瓷涂层_热喷涂陶瓷涂层-北京耐默公司 | 内蒙古燕雕机械设备有限公司 | 无塔供水_全自动无塔供水设备_石家庄工泉水处理_无塔供水器 | 烧腊培训,广东有实力的烧腊培训[免费试吃],广式烧鸭培训-烧鹅培训-学烧腊选广州嘉政 | 妙手官网—商品管理、批量修改、订单处理、营销水印 | 山东淄博海杰化工有限公司-淄博海杰化工_NP-10、OP-10、吐温80、司盘80、磺酸、油酸等乳化剂 | 长春互联网运营值选星广传媒,长春短视频运营,长春新媒体运营,长春互联网运营,长春抖音运营,吉林视频号代运营,吉林快手代运营,短视频推广公司,公众号运营,微博运营,新媒体运营 | 深圳理津技术有限公司(REHLOGY)-全球工业品供应商:自动化产品|仪器仪表|设备|备品备件|工具|消耗品|非标设备|建筑工程等一站式综合服务! | 压痕机_自动拆标机_瑞安市晨力机械有限公司 | 潍坊沃林机械设备有限公司-牵引式风送果园打药机,悬挂式风送果园喷雾机,自走式果树喷药机,车载式风送远程喷雾机-潍坊沃林机械设备有限公司-牵引式风送果园打药机,悬挂式风送果园喷雾机,自走式果树喷药机,车载式风送远程喷雾机 潍坊网络推广,临沂360推广,东营360推广,枣庄360推广,潍坊网站建设,潍坊网络公司,潍坊360搜索,潍坊APP开发,潍坊360推广,潍坊360代理,潍坊点睛网络科技有限公司 | 芜湖表面处理-涂装-精密加工-阳极氧化-芜湖研历光电科技有限公司 | 楼宇门厂家-氟碳漆门-不锈钢大门-单元门-锌合金大门-永康市龙卫门业 | 临淄信息港 - 免费发布房产、招聘、求职、二手、商铺等信息 www.lzzl.net | 柔性电缆-专业机器人电缆,拖链电缆生产厂家| 排水PVC管-PVC排污管-给水PVC管-电线PVC管-米阳建材pvc管厂 | 龙淼环保-旋流-喷淋塔,高温布袋,脉冲布袋-单机-滤筒除尘器,活性炭吸附箱,催化燃烧设备,除尘器配件-沧州龙淼环保设备制造有限公司 | 山东货架,山东仓库货架,临沂仓库货架,临沂仓储货架-山东兴博物流设备有限公司 | 无尘车间_洁净车间_净化车间_洁净室工程一站式净化服务商-深圳市美克威尔环境科技有限公司 | 中山四海家具制造有限公司| 精密铸造-不锈钢精密铸件-硅溶胶铸造-常州思泉汽车科技有限公司 精密铸造,精密铸件,不锈钢铸造,不锈钢铸件-常州鸿雁行机械科技有限公司 | 爬架网@建筑爬架网@冲孔建筑爬架网片@工地冲孔建筑爬架网片@工地冲孔建筑爬架网片厂家@工地冲孔建筑爬架网片生产厂家-安平县诺德金属制品有限公司 | 南宁清洁公司|外墙清洗|开荒清洁|洒水车|管道疏通|园林绿化_广西优而美环境工程有限公司 | 长春试验机-长春凯新试验仪器_试验机研发生产 专注试验机_首页 |