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《基于pc運(yùn)動(dòng)控制板卡的交流伺服控制系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、5基于PC運(yùn)動(dòng)控制板卡的交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)5.1開放式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)5.2PMAC運(yùn)動(dòng)控制器5.3PCI運(yùn)動(dòng)控制卡設(shè)計(jì)基于PC的伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是一種開放式結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，可以充分利用PC機(jī)的資源和第三方軟件資源完成用戶應(yīng)用程序的開發(fā)，將生成的應(yīng)用程序指令通過PC并行總線傳送給運(yùn)動(dòng)控制器，運(yùn)動(dòng)控制器根據(jù)來自PC機(jī)的應(yīng)用程序命令，按照設(shè)定的運(yùn)動(dòng)模式，向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，完成相應(yīng)的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。5.1開放式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)5.1.1開放式數(shù)控系統(tǒng)一般數(shù)控系統(tǒng)由3部分組成：1，MMC：人機(jī)接口2，CNC：運(yùn)動(dòng)控制部分，包括伺服部分，但一般主軸在PLC部分。3，PLC：機(jī)床的順控
2、部分人機(jī)接口NC控制器伺服驅(qū)動(dòng)器數(shù)控機(jī)床傳感器機(jī)床強(qiáng)電MMCCNCPLC5.1開放式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)1、傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)軟件功能模塊數(shù)控裝置控制模塊管理模塊電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制位置運(yùn)動(dòng)控制插補(bǔ)計(jì)算刀補(bǔ)計(jì)算速度處理G功能處理監(jiān)控處理中斷處理PLC處理誤差補(bǔ)償數(shù)控軟件功能模塊電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制插補(bǔ)計(jì)算刀補(bǔ)計(jì)算監(jiān)控處理中斷處理勻速控制加/減速控制直線、圓弧插補(bǔ)螺旋線、空間插補(bǔ)刀具半徑補(bǔ)償?shù)毒唛L(zhǎng)度補(bǔ)償鍵盤處理顯示處理報(bào)警處理急停處理部分控制模塊功能隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，暴露出許多自身固有的缺陷。最大的問題是，這些數(shù)控系統(tǒng)都是專門設(shè)計(jì)的，它們具有不同的編程語言、非標(biāo)準(zhǔn)
3、的人機(jī)接口、多種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、非標(biāo)準(zhǔn)的硬件接口等，這些缺陷造成了數(shù)控系統(tǒng)使用和維護(hù)的不便，也限制了數(shù)控技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。為了解決這些問題，人們提出了“開放式數(shù)控系統(tǒng)”的概念。這個(gè)概念最早見于1987年美國(guó)的NGC(NextGenerationController)計(jì)劃，NGC控制技術(shù)通過實(shí)現(xiàn)基于相互操作和分級(jí)式的軟件模塊的“開放式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（SOSAS）”找到解決問題的辦法。一個(gè)開放式的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)能夠使供應(yīng)商為實(shí)現(xiàn)專門的最佳方案去定制控制系統(tǒng)。2、開放式數(shù)控系統(tǒng)（1）開放式數(shù)控系統(tǒng)的定義IEEE關(guān)于開放式系統(tǒng)的定義：一個(gè)開放式數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)能夠在多平臺(tái)上運(yùn)行
4、，能夠與其他系統(tǒng)進(jìn)行操作，并能夠給用戶提供一致的交互界面；系統(tǒng)互換性；可伸縮性；可移植性；互操作性；可擴(kuò)展性；不依賴于硬件、模塊化；（2）開放式數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式：PC連接型NC即將現(xiàn)有原型CNC與PC用通用串行線直接相連的一種組成形式:DNCPC嵌入型NC即在傳統(tǒng)的專用數(shù)控機(jī)床中嵌入PC技術(shù)，PC與CNC之間用專用總線連接。－８４０系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)控制器+PC型即在通用PC的擴(kuò)展槽中插入運(yùn)動(dòng)控制卡，完全采用以PC為硬件平臺(tái)的數(shù)控系統(tǒng)。－PMAC運(yùn)動(dòng)控制器全軟件型NC即完全采用PC的全軟件形式的數(shù)控系統(tǒng)。NC的全部功能處理全由PC進(jìn)行，并通過裝在PC擴(kuò)展槽中的接口卡等進(jìn)行
5、控制。STEP-NC（3）PC嵌入型NC即在傳統(tǒng)的專用數(shù)控機(jī)床中嵌入PC技術(shù)，PC與CNC之間用專用總線連接。其優(yōu)點(diǎn)是原型CNC幾乎可以不加改動(dòng)的使用，且數(shù)據(jù)傳送速度快、系統(tǒng)響應(yīng)快。其目的是增加數(shù)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)功能，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)和大規(guī)模數(shù)據(jù)處理。如FANUC公司的150/160/180/210系統(tǒng)、Siemens840D系統(tǒng)、Num1060系統(tǒng)、AB9/360等數(shù)控系統(tǒng)。（4）軟件數(shù)控它的CNC軟件全部裝在計(jì)算機(jī)中，而硬件部分僅是計(jì)算機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)和外部I/O之間的標(biāo)準(zhǔn)化通用接口。目前由于存在著操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一性及系統(tǒng)穩(wěn)定性等問題，這種系統(tǒng)目前正處于探求階段，還沒
6、有大規(guī)模投入到實(shí)際的應(yīng)用中。目前全軟件型NC的典型產(chǎn)品有美國(guó)MDSI公司的OpenCNC、德國(guó)PowerAutomation公司的PA8000NT等。常用的運(yùn)動(dòng)控制器主要包括PLC、PC-Based運(yùn)動(dòng)控制卡、專用系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)器集成運(yùn)動(dòng)控制。運(yùn)動(dòng)控制卡是一種PC-Based的運(yùn)動(dòng)控制器，主要廠商包括DeltaTAU(PMAC)、GALIL(DMC)、Bardor、Trio（英國(guó)翠歐）、NI、Advantech、Adlink、Googol（固高）、雷賽、眾為興、成都步進(jìn)、摩信等。PMAC在高端市場(chǎng)表現(xiàn)最好，GALIL也表現(xiàn)不錯(cuò)。從數(shù)量上講，國(guó)內(nèi)的廠商的出貨量更多，但是主
7、要針對(duì)低端市場(chǎng)。（5）基于運(yùn)動(dòng)控制卡的開放式數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器基本模塊I/O模塊PCI總線數(shù)控系統(tǒng)（運(yùn)動(dòng)控制器）伺服驅(qū)動(dòng)器開關(guān)量I/O其它I/O伺服輔助控制信號(hào)運(yùn)動(dòng)控制指令位置反饋伺服電機(jī)主軸驅(qū)動(dòng)器5.1.2基于運(yùn)動(dòng)控制器的數(shù)控系統(tǒng)（功能概圖）5.1.2基于運(yùn)動(dòng)控制器的數(shù)控系統(tǒng)（PCI總線）數(shù)控裝置控制模塊管理模塊電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制位置運(yùn)動(dòng)控制插補(bǔ)計(jì)算刀補(bǔ)計(jì)算速度處理G功能處理監(jiān)控處理中斷處理PLC處理誤差補(bǔ)償5.1.2基于運(yùn)動(dòng)控制器的數(shù)控系統(tǒng)（軟件系統(tǒng)）PMAC-ProgrammableMulti-AxisController是可編程多軸運(yùn)動(dòng)控制器，也稱運(yùn)動(dòng)控
