基于开放式数控系统的内嵌式PLC设计与实现研究

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1、辽宁工程技术大学硕士学位论文基于开放式数控系统的内嵌式PLC设计与实现研究姓名：蒲志新申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：熊永超;熊晓红2003.4.1摘要本文对RPM技术中数控系统的一些关键技术问题进行了研究和探索。本文蓄竞瓣并敦式控制系统进行了壤揍，势余缓了其国蠹终发展趋势与研究现状以及存在的问题；对快速原型制造系统的控制系统体系结构作了新的研究，弓l入开放式数控系统；针对歼放式数控体系结构的特点，设计了内嵌式PLC，模撅实现王鲎PLC的功能；开发了PLC梯形图语意编辑工具和仿真环境，在PC极上实瑷了内嵌式P

2、LC的模{譬l运行。关键词；快速原型甫《造开放式数控系统内嵌式编译PLCAbstractInthispaper，somekeytechnologiesaboutCNCsoftwareofRPMarestudiedanddiSCUSsed．Firstly，thesynopsisofOpenedCNCsystemisoffered，theDresentsituationandthedevelopmenttrendofOpenedCNCsvstemresearchandtheproblemsnowexistareintroduced．

3、Secondly，somenewstudyiscarriedontheCNCsystemarchitectureinRPMsystem．AnOpenedCNCsystemaboutRPMisintroduced．Thirdly，accordingtothefeaturesofOpenedCNCsystem，thebuilt．inPLCandsimulatedthefunctionoftheindustrialPLCisdesigned．Fourthly，thecompilerofPLClanguageandthesimulati

4、onenvironmentandrealizedthesimulatedrunofbuiIt—inPLConPCaredeveloped．Keywords：RapidPrototyping&ManufacturingOpenedCNCsystemthebuilt．inPLCtranslateandeditPLC辽宁工程技术大学硕士学位论文1概述1．1数控技术概述机械制造业是国民经济的基础产业，是支撑整个工业和国民经济发展的基石。随着科学技术的高速发展，制造业发生了根本性的变化，普通机床将逐步被高效率、高精度的数控机床所替代。数控

5、机床是具有高附加值的技术密集型产品，它集机械制造、计算机、微电子、现代控制及精密测量等多种技术于一体。数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，现代的CAD／CAM、FMS和CIMS、敏捷制造和智能制造，都建立在数控技术之上，数控技术是提高产品质量，提高劳动生产率必不可少的物质手段，它既是机械工业的一个重要发展方向，也是先进制造技术的核心。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)

6、的使能技术和最基本的装备。机床的数控化率已成为衡量一个国家工业发展水平的重要标志。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核一Ii,的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实

7、行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统，到现在已走过了46年历程。数控系统由当初的电子管式起步，经历了以下几个辽宁工程技术大学硕士学位论文2发展阶段：分立式晶体管式一一小规模集成电路式一一大规模集成电路式一一小型计算机式一一超大规模集成电路一一微机式的数控系统。到80年代，总体发展趋势是：数控装置由NC向CNC发展；广泛采用32位CPU组成多微处理器系统；提高系统的集成度，缩小体积，采

8、用模块化结构，便于裁剪、扩展和功能升级，满足不同类型数控机床的需要；驱动装置向交流、数字化方向发展：CNC装置向人工智能化方向发展；采用新型的自动编程系统：增强通信功能；数控系统可靠性不断提高。总之，数控机床技术不断发展，功能越来越完善，使用越来越方便，可靠性越