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1、..第12卷第2期广东机械学院学报Vol12No2.1994年6月JournalofGuangdongMeehaniealInstjtuteJun1994交流伺服半闭环CNC系统王斌’李朝晖提要本文介绍了一套具有高速跟踪和快速响应特性的先进的交流伺服cNc系统。简要介绍了该系统的硬件结构,伺服系统以及全屏幕编缉人机对话方式的软件结构。该系统可满足高性能数控磨床的要求.用于加工出高精度的群钻。:;;CNC;STDPC关键词交流伺服半闭环一:中图法分类号TP2731总体方案s。系统选用高性能的TD一Pc工业控制机作为控制主机sTD一Pc工业控制机采用,,、、了sTD总线结构并与I
2、BMPc/xT兼容它吸收了sTD总线Ms一DosIBMPc个人。:e,电脑三种工业标准的优点其基本特性如下指令系统和Int18088兼容主机运行速度是IBMPe/xT的2.3倍,主存512KBRAM和256KBRoM,直接可寻址空间IMB,具有8,,级可编程中断带有96KBRoMDlsK另有]28KBRoMDxsK用于固化用户常用系统管理及插补等程序。,、‘、‘、‘数控磨床有五个座标轴它们是xz两个互相垂直移动的座标和ABc三个转。、,,动座标xz座标所需功率较小选用M41112一66M一231型交流伺服电机电机额定转.·,.,.·。、13Nm6000rmsn39A2OVkr
3、snA‘矩最高转速/额定电流速度灵敏度为/m、,,.·,,‘召e需较大功率选用M41114一66M一231型交流伺服电机电机额定转矩2ONm,.,.·。最高转速6000r/min额定电流56A速度灵敏度为2ovkr/min该类型电机具有快速,,。跟踪性能好机械特性和调节特性的线性度好无自转等优点,,电机伺服选用7310A智能位置环模板可对电机进行半闭环控制即通过反馈光电,。编码盘速度(或转角)值将实际值与指令值比较后计算出补偿命令值再输出2系统硬件:,,本系统根据数控刃磨机床的需要选用以下的硬件cPu多功能卡显示/键盘卡系、、、、。。统卡磁盘控制器存贮器模块智能位置环模板I/
4、0卡等硬件结构如图1所示:一一收稿日期19940510,:作者单位湖南大学广东机械学院学报12卷,cPu多功能卡采用,电源指示器v40CPU具有512KB骨匹丑三复位按钮,,交流电源失效信号插口DRAM256KBEPROM,8级可编程优先级中断3,虚盘卡51ZKRO材路16位定时器/计数器,120KRAM一个串行口一个并行接,口一个支持INT功能和DMA功能的扩展总线接V40CPUB255口,卡上有Biosl.10和卡256KBROM磁盘控制器96KB的ROMDISK虚51ZKBDRAM,-盘烧在一片128KBE。视频/卡PROM上牛今1。1==井侄亚蔓困,显示/键盘卡可控制
5、二多种图形显示设备以及标令今巨巫回牛那迹亘巫{=矩还困今匣困准的IBM一Pc/XT键盘接口和扬声器驱动电路.系统支持卡主要安装系统设置开关、电源监视,限位报警器定时器及后备电池保夹紧指示护的实时时钟等。电源控制磁盘控制器模块可控液压启动..525”制351和的驱动砂轮及冷却电机器。存贮控制器模块,既可垂摆动作,1交流伺服cNc系统硬件框图作为虚盘也可作为通用图的存贮器扩展板。,从总线I/o卡中引出的7310A交流伺服半闭环系统智能位置环模板依靠速度可编。:、程的控制芯片来提供位置和速度控制它具有四种控制方式可供选择点位控制比率速率控制、梯形包络位置控制、积分速率控制。,,7;
6、10A板通过交流放大电源驱动交流电机再通过电机驱动机床座标轴每块模板可控制两台交流电机。,,。系统通过1/0卡接受来自机床和电机的信号同时发出命令系统的输入信号主要:、、、。:有工件夹紧信号工件定位信号限位开关信号零位开关信号等系统输出信号主要有越位报警、夹紧指示、液压启动、砂轮转动、冷却液启动、重摆启动等。3软件总体设计,本系统的软件包括应用软件和系统软件应用软件为系统提供包括各种钻型的型面数学模型及加工零件程序在内的加工零件信息。系统软件采用前后台型的软件结构,前台程,。序即实时中断程序承担全部实时功能而准备工作及调度管理则在后台程序中完成2期交流伺服半闭环cNc系统后:
7、、、、台程序有三种操作方式即键盘方式手动方式和加工方式可完成自动加工机床调整、用户编程、系统仿真、参数设置,更换砂轮,联机通讯等功能,均由管理程序统一调度。,、、、、前台程序完成主机对主机对输入输出接口的控制它包括插补伺服辅助驱动显示等功能。插补功能包括点位控制,直线插补、圆弧插补和三维空间曲线插补等。辅助功,,,,能主要有液压的开和关砂轮的旋转和停止冷却液的开关工作的夹紧与松开垂摆的工,、。。作定位器的伸出与缩回砂轮修整及复位等软件框图如图2所示系统初始化设置中断入口后台程序走时中断石驱动中断乡显示中
