于VB的经济型PC数控系统软件设计与开发.pdf

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1、万方数据科技信息oIT技术论坛O2008年第ll期基于VB的经济型PC数控系统软件设计与开发苏彦明1邱润生2(1．宁夏标准化研究院宁夏银川750002；2．宁夏大学机械工程学院宁夏银川750021)I摘要】本文研究了应用VisualBasic(简称VB)语言开发经济型Pc数控系统软件的关键问题，提出了相应的解决方案和程序设计技术。并且．以一个基于WiIldows平台的PC数控雕刻机软件开发任务为例．用VB编程实现了一个PC+运动控制卡构建模式的经济型教控系统软件。【关键词】数控系统软件；VB程序设计；数控雕刻机Desi驴anddevdopment0f

2、咖伽lIicPC—NCsyst哪∞ftwa件based伽ⅦSuYan—Mjn91QiuRun—Sh蚰92(1．Ning虹aStandarm冼风艘盯曲In鲥tⅡte，Y．mch啪75咖2，Chi瓶；2．sch∞10fM∞hanicmEngin鲫咖g，Nin鲥aUnive商ty，Yinch啪75002l，Chi岫)【Abstnct】smnekeyiB8u憾indevelopiIlgeconomicPcn砌耐calcontrolgy8tem劬wareusingVi蛐alB鹅icⅣB)langIlagearediscussedintIlisstudy．Str

3、址egiesandprog舢designtechniqu∞a他pmvidedt0吣lvetlle靶pl_oblems．Moreover'wepmvidealle姗pleinwhich∞Rwareisdevelopedforaf．c眦nlericauycm血olledsculpturemachinebased吼window8platfbrm．Thisexample8how8Ilowtou∞VBl瓶gIlagepr0铲咖t0can了outeconofnicnume而calcon砌system舳脚arerIlnningatthemode0fpCmotion

4、controlcard．【keywords】numericalcontrolsy8tem∞ftware；VBprog舢design；哪rnericallycontmUed虻ulpturemachi∞1．引言经济型数控系统是指紧密结合生产实际．在满足系统基本功能的条件下，结构简单、操作灵活方便、价格低廉的数控应用系统。经济型数控系统以往常采用单片机作为系统控制器。但是随着PC机价格不断下降，硬件配置灵活，软件资源丰富，标准化程度高、有利于提高可靠性、容易构成各种专用数控装置等显著优势．经济型数控系统正在逐步向PC化方向发展。近十多年来Pc数控技术已经被

5、越来越多的系统开发、设备制造企业与用户所认识和欢迎．并且体现在相关产品中。目前，以PC为平台的经济型数控系统已经成为数控应用系统发展的重要方向。Ⅲ2．VB开发PC数控系统软件需要解决的问题若将基于Windows平台的VB编程应用于工业控制领域数控系统软件的开发，隧需要解决两个关键问题：一个是数控应用系统的实时控制问题。在window8操作系统上运行的PC数控系统是典型的多任务实时控制系统．系统必须对多个任务进行实时控制，因此要求能够以足够快的速度对NC数据进行并行处理并做出实时响应；在数控系统中的位置控制、插补计算等严格实时性任务，需要利用实时时钟f

6、最小周期为4Ⅱm甚至更低)来处理，由于Windows在初始化时将系统定时器的时钟中断频率设为18．2Hz。其最小定时精度为55ms，这一定时精度远远不能满足数控系统的要求。并且，Windows是32位抢先式多任务与消息驱动的操作系统。Windows消息提供了应用程序与应用程序之间，应用程序与操作系统之间进行通信的手段。应用程序耍实现的功能必须由消息来触发，并依靠对消息的响应和处理来完成。Windws提供的有关定时器函数WMJlMER的消息足低优先级消息．在应用程序消息队列中的其它消息处理完之后它才被处理．而且Windows并不是将多个连续的WMJlM

7、ER消息分别放入消息队列中．而是将若干条WMJlMER消息合并成一条WM—1rIMER消息发送．而在实时控制中。要求每一个定时消息的到来均应立即处理。所以。Wind0№系统无论是在定时器的定时精度方面，还是在对实时任务的实时处理方面，都不能满足数控系统的要求。另一个是直接访问PC硬件I，O端口的问题。在PC数控应用系统中，一般要通过插接于总线上的CNC模块卡与外界交换信息，这往往会遇到直接访问PC内存物理地址的问题。由于Windows是一个运行于CPU保护模式下的操作系统，出于资源管理f=的需要．只允许核心层程序可以直接访问CPU内部硬件和PC主板硬

8、件，而不允许用户以常规方法编写的应用程序直接访问硬件端口。尽管vB语言提供了Window8API的访问能力，