基于无线通讯开放式数控系统双轴同动的研究.pdf

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1、机械设计与制造第5期l80MachineryDesign&Manufacture2012年5月文章编号：1001—3997(2012)05—0180—03基于无线通讯开放式数控系统双轴同动的研究李英苏贞志陈传凯(华东理工大学机械与动力工程学院，上海200237)StudyondoubleaxesmovingsimultaneouslybasedontheopenCNCsystemofwirelesscommunicationLIYing，SUZhen-zhi，CHENChuan-kai(SchoolofMec

2、hanical&PowerEngineering。EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)【摘要】利用PC、PLC以及无线通讯模块搭建了具有无线通讯功能的开放式数控系统的硬件平台，阐述了PC与PLC之间无线通讯的协议和实现原理。针对目前多轴联动数控插补存在的不足，提出了双轴同动新的数控插补方法，说明了双轴同动的控制原理。设计了PLC实现双轴同动的控制程序；利用VisualC++6．0开发了上位机PC机的通讯与控制软件。最后在

3、立式铣床上进行了加工实验，实验结果表明双轴同动方法可行，在双轴同动模式下机床加工速度快，加工出来的产品表面粗糙度小。关键词：PC；PLC；双轴同动；无线通讯；开放式数控系统【Abstract】AhardwareplatformwiththefunctionofwirelesscommunicationwasmadeofPC，PLCandwirelesscommunicationmoduleinthepaper,andthewirelesscommunicationaltheoryandprotocolbetw

4、eenPCandPLCweredescribedaswelLInordertosolvetheproblemexistinginpresentNCmultinessimultane一0125interpolationmethods．amethodofdouble似essimultaneousmovingWasproposedandthecontroltheoryofthemethodWasexplainedatthesaInetime．Besides，thecontrolprogramusedinPLCfor

5、realizingdouble(zessimultaneousmovingwasdesigned．andthecommunicationalandcontrolprogramusedinPCWasIef-apedwithVisualC++6．0AtZ厶theprocesstestWasdoneonaverticalmillingmachine，whichresulttestifiedthatthemethodofdouble0essimultaneousmovingWasfeasible．7emachinin

6、gspeedishighandtheSu~aceoftheproductsmachinedissmallinroughnessunderdouble似essimultaneousmovingmode．Keywords：PC；PLC；DOubleaxesmovingsimultaneously；Wirelesscommunication；OpenCNCsystem中图分类号：TH16文献标识码：A1引言开放式数控系统中存在着大量的数据线，数据线之间产生的信号干扰不仅给开放式数控系统的可靠性造成了一定的影响，而且

7、也制约着开放式数控系统的灵活性【1J，因此在开放式数控系统中实现无线通讯就尤为必要；同时由于传统的数控插补逐点算法存在加工速度慢等的缺陷12]，为此文章采用双轴同动理论实现数控加工。2开放式数控系统总体构成开放式数控系统的总体构成，如图1所示。系统_[作时，信号由PC机发送，通过RS232串口转换后经图1开放式数控系统总图无线模块的发射端送出，无线模块的接收端收到信号后，经过3PC与PLC无线通讯的实现RS232串口转换成PLC可以识别的信号，PLC根据Pc发送的信3_1无线模块通讯设计号驱动相应的步进电机动

8、作，完成工件加工，同时将编码器反馈无线模块是由ATMEGA48V单片机、CC1101收发芯片、信号回传给PC，完成反馈环节。MAX232芯片、RS232串口和收发天线组成，其中MAX232芯片、根据步进电机的工作原理[31，控制步进电机的速度和进给量RS232串口是将USB协议转换成TTL电平的UART协议，只需控制发送给步进电机的脉冲频率厂和脉冲个数Ⅳ即可。ATMEGA48V单片机和CC1101收