开放式ethercat总线的pc数控系统

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1、基于开放式EtherCAT总线的PC数控系统1EtherCAT简介数控技术是先进制造技术的基础和核心，是一项共性技术，反映了一个国家制造技术的水平和工业水平。数控系统作为数控机床和机器人的一个核心部件是各国竞相发展的高新技术，其技术复杂，难度大，是我国的一个薄弱点。数控机床自诞生以来，经丿力了数代的发展过程。高速高精加工、复杂曲而多轴联动加工、开放式数控系统已成为数控技术及其装备的发展趋势和研究热点。EtherCAT是曲德国倍福自动化公司开发的一种实时工业以太网通讯协议，支持全双工的通信方式。它具有高速和高效率的特点，良好的同步性能。整个网络最多可

2、以连接65535个设备，因此整个网络规模儿乎是无限制的。EtherCAT拓扑结构非常灵活，支持多种拓扑类型，比如，线形、树形、星形以及菊花链等各种物理拓扑以及各种拓扑结构的组合，从而提高了不同场合布线的灵活性。其中最有效的布线方式是曲分支形、线形或树形进行组合。EtherCAT具有强大的通讯能力，尤其适合于控制器之间的通讯（主站和从站之间，以及从站与从站之间的通讯）。而随着技术的不断进步，近年来EtherCAT也被越来越多地使用在车间级的通讯方而，即主站与主站Z间的通讯上。2目前市场上数控系统2.1三菱数控系统三菱数控系统由控制系统，伺服系统，位置

3、测量系统三大部分组成。控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作而板和显示屏、位控单元、可编程序控制器（pic）逻辑控制单元以及数据输入/输出接口等组成。工业中常用的三菱数控系统有:M700V系列、M70V系列、M70系列、M60S系列、E68系列、E60系列、C6系列、C64系列、C70系列。内部控制单位（插补单位）10纳米，最小指令单位0」微米，实现高精度加工标准捉供在线简易编程支援功能（NaviMill、NaviLathe）,简化加工程序编写NCDesignerCJ定义画面开发对应，个性化界面操作，提高机床厂商知名度，标准搭载以太网接(1

4、0BASE-T/100BASE-T),捉升数据传输速率和可靠性PC平台伺服口动调整软件MSConfigurator,简化伺服优化手段支持高速同期攻牙OMR-DD功能，缩短攻牙循环时间，最小化同期攻牙误差全面采用高速光纤通信，提升数据传输速度和可靠性支持向导界面(报警向导、参数向导、操作向导、G代码向导等)，改进用户使用体验。所有三菱系列控制器都标准配备了RISC64位CPU,具备目前世界上最高水准的硕件性能。市场价格6万以上2.2华中数控系统华中数控综合实验台由数控装置、变频调速主轴及三相异步电动机、交流伺服单元及交流伺服电动机、步进屯动机驱动器及

5、步进电动机测量装置、十字工作台组成。系统基于嵌入式PC,具有5轴4联动控制功能，具有脉冲输出接口、模拟量输出接口数字量输入输出点数可达40/32个系统最小分辨率lMm,最大移动速16m/min系统貝有直线、I员I弧、螺旋线、止弦线插补，口动加减速控制支持小线段连续加工功能，适用于复杂模具加工系统支持反向间隙补偿，多达5000点的双向螺距误差补偿功能8MBFlash程序断电存储，8MBRAM加工缓冲区，可选配硕盘支持2GB数控程序存储可采用RS232接口传输数控代码，可选配以太网接口系统具冇刀具半径补偿、刀尖半径补偿和刀具长度补偿等华中数控系统，以通

6、用工控机为核心的开放式体系结构，系统采用基于通用32位工业控制机和DOS平台的开放式体系结构，可充分利用PC的软硬件资源，二次开发容易，易于系统维护和更新换代、可靠性好。所有华屮数控的稳定性略差一筹。车床系统21T和4320性能相当，配伺服价格在1.8万左右，铳床系统21M配750W电机全部配套在3.3万，含手持盒变压器等3.7万左右2.3广州数控系统具冇4轴3联动控制功能，可扩展至7轴4联动控制，支持直线、圆弧、样条曲线插补，最快进给速度可达60m/min；系统具有256点输入输出点，支持梯形图编程，具有99组刀具长度补偿和刀具半径补偿，直线坐标

7、轴具有反向间隙及螺距误差补偿，系统支持刚性攻丝，系统采用4级密码控制系统操作权限，采用电了盘，用户程序容量可达32MB,系统可通过RS232接II实现与PC机通信，用于传输程序、参数和梯形图。基本功能完备，屮低端数控系统可靠性好，占据绝大部分的中低端市场。高端数控系统可靠性与国外数控系统相比较羌。市场价格在2万左右。2.4基于EtherCAT的PC数控系统基于EtherCAT的PC数控系统是完全开放的数控系统，引入的吋间戳概念还可以对精确的数据采集有很好的帮助，当数据采集的时间非常短时，速度的精确计算不会受到通讯系统的同步误差值影响，英精度要高于基

8、于自由同步误差的通讯测量技术。EtherCAT,主站无需配置特殊的硬件产品，仅需一台带有标准以太网卡的PC或者嵌入式PC即