基于NCUC-Bus现场总线的驱动信号转发装置的设计与实现.pdf

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1、第2期组合机床与自动化加工技术NO．22012年2月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueFeb．2012文章编号：1001—2265(2012)02—0088—04基于NCUC—Bus现场总线的驱动信号转发装置的设计与实现术周芳芳，唐小琦，宋宝，谢星葵(1．华中科技大学机械科学与工程学院，武汉430074；2．深圳华中数控股份有限公司，广东深圳518001)摘要：结合自主研发的HCUC—Bus现场总线协议，设计了一种可靠性高、通信速率高、控制简单的驱动信号转发装置，采用PHY芯片和FP

2、GA共同作用的硬件平台，结合模块间的信号转换要求和现场总线的特点，将“脉冲量或模拟量接口”的伺服／主轴驱动器应用于现场总线的通信方式，解决了“脉冲量或模拟量接口”驱动器通信速率低、控制复杂，且不适合长距离传输等问题。关键词：驱动信号转发装置；NCUC．Bus现场总线；数控系统；现场可编程门阵列中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AImplementationofDrivingSignalTransmiterBasedonFieldbusNCUC-BusZHOUFang—fang，TANGXiao—qi‘，SONGBao，XIEXing—kui

3、(1．SchoolofMechanicalScienceandEngineering，HuaZhongUniversityofScienceandTechnology，Wu—han430074，China；2．ShenzhenHuazhongNumericalControlCO．，hd，ShenzhenGuangdongChina)Abstract：Combinedwiththeself—developedfieldbusNCUC—Busprotocol，adrivingsignaltransmiterwhichisreliabile，highsp

4、eedandeasycontrolwasdesigned．FPGAandtheFHYchipwerechosentorealizethehardwareplatform．Andaccordingtotherequirementofthesignaltransitionamongmodulesandthefeaturesofthefieldbus，theservo／spindledriverwhichhavetheinterfaceofpulseoranalogwasusedinthecommunicationofthefieldbus，andsol

5、vedtheproblemsoflowspeed，complicatecontrol，andbadperformance．Keywords：drivingsignalrepeaters；fieldbusNCUC—Bus；numericalcontrolsystem；fieldprogramma·blegataarray统必不可少的通信方式。0引言目前大部分国产数控装置与驱动器之间采用的随着数控机床高速高精加工的迅速发展，现场是脉冲量或模拟量的通信方式，这种通信方式速率总线技术在数控系统中的运用越来越广泛。目前大低、控制复杂，且不适合长距离传输，不能

6、满足数控部分国外数控机床都应用现场总线技术，国内也在系统高速高精的通信要求，成为数控系统发展的瓶积极开展这方面的研究与应用，其中基于数控联盟颈。总线(NCUnionofChinaFieldBus，NCUC—Bus)的数本文针对脉冲量或模拟量通信存在的问题，结控系统产品已经崭露头角。NCUC—Bus协议是应用合NCUC—Bus现场总线强实时、高可靠性的特点，设于数控系统的强实时现场总线协议，采用PHY+FP-计了一种基于NCUC．Bus现场总线的驱动信号转发GA结构模式，整个协议的处理都在FPGA中实现，装置，将信号和协议的处理在FPGA中实现，并结

7、合能够很好地满足包含运动控制的工业自动化控制的FPGA外围电路的设计，将脉冲量或模拟量通信方式强实时、高可靠性要求，是发展高速、高精的数控系收稿日期：2011—07—25基金项目：国家自然科学基金(20100192)；国家自然科学基金(50875099)；“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(2010ZX04010041)作者简介：周芳芳(1988一)，女，湖南邵东人，华中科技大学硕士生，主要研究方向为数控技术、现场总线技术，(E—mail)zhouf5@126．corn。2012年2月周芳芳，等：基于NCUC—Bus现场总线的驱动信号转发装

8、置的设计与实现·89·转换成现场总线通信方式，解决了“脉冲量或模拟量接口”的驱动器通信方式速率低、控制复杂，且不适合长距离