基于pmac数普兼容式车床开放式数控系统的开发与研究

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1、摘要本文研究了基于工业PC机的开放式数控系统的概念和结构，同时也研究分析了一种高级运动控制器一PMAC(ProgrammableMulti．AxisController)的性能和使用方法。在此基础上，将其应用于实际工业生产，成功开发了一套PMAC+PC型开放式结构的车床数控制系统，该系统成功应用于一种新型的数普兼容式车床--CK61100。本车床是与天水星火机床厂合作开发的一种新型的数控重型车床，面向目前占大多数的普通车床的操作者。其特点是具有数控车床的性能，普通车床的操作界面。使操作者能象操作普通车床一样操作数控车床。本文以CK61100车床作为被控对象，根据

2、被控对象的运动形式和特点，设计了一种采用上下位机的结构数控系统。该系统是以IPC机(工控机)为系统支撑单元，以PMAC可编程多轴运动控制器为核心，以Windows98操作系统为软件平台。在此基础上，对其硬件结构和软件体系进行了设计和研究。该数控系统由数控系统的硬件部分、电气控制部分以及数控系统的软件部分三部分组成。本文主要设计和研究了该数控系统这三部分，同时，对其关键技术系统调试和系统抗干扰进行了详细的探讨。该数控系统的硬件部分是基于“IPC+PMAC运动控制器”开放式数控系统模式，利用PMAC运动控制器硬件和软件的开放性，实现了新型车床车削过程的自动化和智能化

3、。数控系统软件部分包含实时控制部分和系统管理部分两个部分。实时控制部分用于设备的实时监测和控制，实现变量的初始化设置及用于电气控制部分的后台PLC程序；系统管理部分用于系统资源分配和程序调度，其主要是上位机人机操作界面的设计，通过PMAC卡自带的动态链接库Pmac．dlI，实现工控机与PMAC卡之间的数据通信，从而实现了被控对象运动的快速性、准确性、可靠性。本数控系统实现了完备的软、硬件控制功能，完全满足被控对象数普兼容车床CK61100的设计要求。除此之外，由于该系统具有高度的开放性，使得系统的通用性和可移植性大大增强，也有利于该系统的功能扩展和升级完善。关键

4、词：开放式数控系统，PMAC，数普兼容，车床ABSTRACTInthispaper,theconceptandarchitectureofpc-basedopen—architectureNCsystemisdiscussed．AtthesamethecapabilityandhandlingmethodsofPMACisdiscussedandanalyzed．Onthebasisofanalysisandresearch，wehavetakenthemeffectinactualindustrialproduction,andsucceedindevelop

5、inganopen-architectureNCsystem，whichisusedinthenewtypelathewithtowoperationmodel．ThisnewconceptlathewasdesignwiththehelpofTianShuiLatheCO．LTD，whichsuittomostoperaterwithoutNC-latheskills．ThislathehascapableofNC-lantheandoperationgplaneofcommonlanthe．TosolvethedifficultproblemofNC·lat

6、heinmanufacturingindustry,consideringthecharacteristicsofCK61100andthedevelopmenttrendofopenNCsystem，anopenNCsystemofNC—lathebasedonIPCandPMACisputforward．andbothitshardwareandsoftwarearcstudied(PMACandwindows98、．AccordingtothecharacteristicsandrealizedfunctionoftheCK61100．Itisanopen

7、andmodularizationNCsystem，whichrealizesreal-timemovementcontrolbyPMAC，andbackgroundmanagingandman·machineconversationbyIPC．TheIPC-basedcontrolsoftwareconsistsofman—machineinterfaceapplicationprogram，communicationprogrambetweenIPCandPMAC,motionprogramsandPLCprograms．Thecommunicationbe

8、tweenIPCandP