总线型数控系统软件平台的研究与实现.pdf

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1、2010年第12期·设计与研究·文章编号：1001—2265(2010)12—0039—05总线型数控系统软件平台的研究与实现术黄兴，唐小琦，周向东(华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心，武汉430074)摘要：以总线型数控系统为研究对象，采用软件工程中的模块化设计方法。首先分析总线型数控系统的应用背景．然后针对总线型数控系统的特点进行软件平台的需求分析，并在需求分析的基础上设计软件平台的结构和数据交换机制，最后在基于NCUC—Bus现场总线的数控系统上利用模块划分的思想进行原型实现，并进行总线网络通信实验。实验

2、结果表明所设计和开发的软件平台能够满足总线型数控系统的通信要求，验证了由所述设计与实现方法开发总线型数控系统软件平台的可行性。关键词：现场总线；数控系统；软件平台中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AResearchandDevelopmentonFieidbus-basedCNCSoftwarePlatformHUANGXing，TANGXiao—qi，ZHOUXiang—dong(NationalNumericalControlSystemEngineeringResearchCenter，Huazhong

3、UniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：Thisarticleadoptsthedesignmethodofmodular~ioninsoftwareengineeringaimingtotheresearchobjectiveoffieldbus-basedCNCsystem，andfirstlyanalyzestheapplicationbackgroundofthefieldbus-basedCNCsystemandthedeman

4、dofthesoftwareplatformrelatedtoitscharacteristics，andthendesignsthestructureanddataexchangemechanismoftheplatformbasedonpreviousdemandanaly—sis，andfinallyprototypesasoftwareplatformusingtheNCUC—BusfieldbuswiththethougWofmoduledivisionandexperimentsonthefieldbus

5、networkcommunication．Experimentalresultshowsthatthede-velopedsoftwareplatformmeetsthecommunicationrequirementsoffieldbus-basedCNCsystem，whichvalidatesthefeasibilityofdevelopingfieldbus-basedCNCsystemusingtheproposeddesignmethod．Keywords：fieldbus；CNCsystem；softw

6、areplatform数控结构采用数字伺服装置，系统中传递的是数字O引言信号，不存在数模信号的转换，也不需要CNC控制器计算机数控系统(CNC)的结构按照数据传输的构件，系统稳定性和抗干扰能力都大幅提高，同时由形式，可划分为模拟量式、数字脉冲式和总线式。数于总线结构的开放性和灵活性，系统组装和调试变控系统的这三种结构各具特点：模拟量式和数字脉得简单，系统成本也随之降低[23。总线式数控结构冲式数控结构中都存在一个CNC控制器的构件，它的优势使得它成为目前市场上中高档数控系统的主将CNC软件传递的速度或者位置信号转换成

7、伺服驱流结构，总线型数控系统成为未来数控系统发展的动器能够识别的模拟量或脉冲量信号，由于存在必然趋势。CNC控制器这一中间环节，数据传递和转换过程就针对总线型数控系统的研发应用，国内外各大存在模拟一数字转换和信号放大等环节，容易造成信数控厂商和研究机构设计并采用了诸多现场总线，号精度损失和传输转换误差，增加系统不稳定因素，如德国西门子的Profibus总线、德国倍福自动化的降低抗干扰能力，同时也提高系统成本¨。总线式EtherCAT总线、沈阳高精的Mechatrolink总线和大连收稿日期：2010—07—09基金项

8、目：国家科技重大专项《高档数控机床与基础制造装备》开放式全数字高档数控装置(2009ZX04009—01I)作者简介：黄兴(1986一)，男，湖北随州人，华中科技大学机械学院硕士研究生，研究方向为数控技术与装备，(E—mail)huangxing．hust@163．com；唐小琦(1957一)，男，湖南邵东人，华中科技大学机械学院教授，博士生导