总线的开放式网络化数控系统的设计.pdf

《总线的开放式网络化数控系统的设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第41卷第6期天津大学学报V01．41No．62008年6月JournalofTianjinUniversityJun．2008基于现场总线的开放式网络化数控系统的设计徐跃1，王太勇1，赵艳菊1，董靖川1，谭斌2(1．天津大学天津市先进制造技术与装备重点实验室，天津300072；2．天津工程师范学院工程实训中心，天津300222)摘要：针对数控系统在高度集成化过程中产生的柔性和稳定性问题，构建了一个基于两层网络的可监控数控系统．将Profibus．DP总线和SERCOS总线应用于数控系统的控制器设计中，解决了数控系统因信息交互密集而产

2、生的实时性、可靠性差的问题．控制器基于PC架构，通过引入RTX系统改善了桌面操作系统实时性差的不足；采用组件技术实现软件设计，系统任务模块为可独立运行的实现某种控制功能的程序块．通过对功能单元的配置得到不同的程序模块，从而实现控制器的快速重构．将故障监测与诊断技术用于数控系统设计中，构建了层次化的可监控体系。开发了原型机，在教控系统网络化研究方面进行了一定探索．关键词：数控；Profibus总线；SERCOS总线；层次化中图分类号：R338．8文献标志码：A文章编号：0493．2137(2008)06．0678．07DesignofO

3、penandNetworkedCNCSystemBasedonFieldbusXUYuel，WANGTai．yon91，ZHAOYan-jul，DONGJing—chuanl，TANBin2(1．TianjinKeyLaboratoryofAdvancedManufacturingTechnologiesandEquipments，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．ProjectTrainingCenter，TianjinUniversityofTechnologyandEducation

4、，Tianjin300222，China)Abstract：Fortheflexibilityandstabilityofcontrolsystemdudngitsintegration，amonitoringcomputerizednumericalcontrol(CNC)systembasedontwo—layer-networkwasdesigned．Theproblemsofpoorbadreal—timecapabilityandreliabil—itycausedbycondensedinformationexchange

5、weresolvedbyusingProfibus-DPandSERCOSbus．ThecontrollerbasedonPCstructureimprovesitsreal—timecapabilitywithRTXsystem．Thecontrollingsoftwarewasdesignthroughcomponenttechnology．Itstaskmoduleswerecomposedoffunctionunitsandranindependently．Anewcontrollercouldbereconfigurewit

6、hthewaythatputdifferentfunctionunitsintotaskmodule．Thefaultmonitoringanddiagnosistechnologieswerecom—binedwithCNCsystemdesignationandalayer-monitoringsystemiscreatedinprototypemachine．Keywords：computerizednumericalcontrol；Profibus；SERCOSbus；layering目前开放化是数控系统的研究热点．开放式的技

7、术基础就是系统的模块化，然而这种模块化的设计在实现数控系统增量式功能拓展的同时，往往因追求密集的软硬件设计而造成数控系统体积庞大，接口繁杂，功能重叠等负面效应【l。】．集中式模块化设计中模块间的模拟量及并行连线的方式，也使得数控系统的整体结构变得复杂，在造成信息交互密集的情况下，系统的实时性得不到有效保证．另外，随着T业现场环境和控制对象本身的日益庞杂，数控系统已从简单收稿日期：基金项目：作者简介：通讯作者：的运动轨迹控制器转变成贯穿数字化制造全过程的系统级平台．数控设备在实现高速、高精、高效的加工自动化的过程中，对加工过程实时可控的

8、要求越来越高，因此状态监测也成为数控研究的一个重要方向．与此同时，以Profibus为代表的现场总线技术已经进入相对成熟的阶段．现场总线是应用在生产现场并在微机化测量设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，是一种多点通