基于PC和运动控制器的模块化数控系统开发.pdfVIP

· 电气技术与 自动化 · 黄娟 ·基于PC和运动控制器的模块化数控系统开发 基于 PC和运动控制器 的模块化数控 系统开发 黄娟 (南京航空航天大学。江苏 南京 211100) 摘 要：介绍了一种基于Pc和运动控制器的模块化数控系统，它有别于传统的通用性数控系 统。通过模块的不同组合能完成多种不同数控系统的搭建。 关键词：系统设计；数控系统；运动控制器 中图分类号：TH12；TP273 文献标志码：B 文章编号：1671-5276(2010)02-0156-02 DesignofModularCNC System BasedonM otion ControlCardandPC HUANGJuan (NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing211100，China) Abstract：ThispaperIntroducesamodularCNCsystem basedOI3motioncontrolcardandpc，whichisdifferentfromtheconvention- alnumericalcontrolsystem．Thedifferentcombinationsofmodulesareadoptedinthesystem toestablishanumberofdifferentnu- mericalcontrolsystem． Keywords：system design；CNC system ；motioncontrolcard 0 引言 目前，在机加工行业，数控机床逐渐取代普通机床成 为生产企业的主要设备。此类设备多数应用通用型数控 系统(如 FANUC系统、SINUMERIC系统、三菱系统、华 中 数控等)作为控制系统。随着数控概念在机械领域 的不 断深入，各种机械设备也都向数控化发展。通用型数控系 统性能稳定、工作可靠，同时功能固定、不可更改，但价格 昂贵。所以针对一些小型机械装置或专用机床，采用通用 型数控系统显得不太实用。开发一种便宜、功能可重构又 方便使用的数控系统是市场的需要。 图1 系统总体结构 1 系统设计构思 该系统结构的核心是一块具有PC104总线并且自带 高速 DSP芯片的开放式多轴运动控制卡 (GE-400一SV- PCI)，该卡插在 Pc机的PCI插槽 内与 Pc主机构成多处 模块化设计是指系统开发用户可以根据系统功能要 理器结构 ，提供4路 l6位 D／A模拟电压(+／一10V)控 求 ，在系统初始化时，调用相应的功能模块来实现系统的 制信号，4路4倍频差动式光电编码器反馈信号接 口，输 可重构性。对于硬件 ，应容易进行重新配置，以适应不同 人信号频率最高可达8MHz，32路光 电隔离输入输 出接 设计要求。对于软件 ，应采用模块化的方式设计，针对不 口。可编程数字PID+速度前馈 +加速度前馈滤波方式 ， 同的硬件系统有一定的适应性 ，并且容易修改和升级。 卡上 自带 DSP芯片以实现实时高速插补、计算功能，可完 本系统以Pc机和固高运动制卡(多轴)作为系统控 成空间直线、圆弧插补，大大减轻了主机负担 ，还提供了程 制的硬件结构，代替传统的数控系统，实现数控系统的加