关于实时以太网高性能多轴数控系统.pdf

cNcsem 数控专栏 基于实时以太网的高性能多轴数控系统 周 凯 (清华大学精仪系，北京 100084) 摘 要 ：针对传统数控系统依赖附加硬件和落后通信方式，存在信息处理和信息交换瓶颈 ，不能满足数控加 工向高速高精度发展的需求这一突出问题，提出基于实时以太网NCNet的新一代网络化数控系统 体系结构，并对基于该结构的新型高性能多轴数控系统进行了深入研究，重点突破 了多核 SMP／ ASMP、超高频插补、无卡多轴联动控制、同频 同步信息交换、高精度多轴同步运动等关键 问题。在 此基础上开发了实际系统 ，并在国产数控机床上进行 了应用。应用结果表 明，所提出的新体系结构 具有显著技术经济优势，据此开发的实际系统运行可靠 ，具有 良好的应用前景。 关键词：实时以太网 网络数控 高速高精度 中图分类号 ：TP23 文献标识码 ：B High-performancemulti-axisNC system basedonreal-timeethernet ZH0U Kai (TsinghuaUniversity，Beijing100084，CHN) Abstract：InordertosolvetheproblemsoftraditionalNC systemsthatrelyonadditionalhardwareand backward communicationfashion，thedemandofthedevelopmentofNCmachiningtowardshigh-speedandhigh— accuracycannotbemet，thenew generationofnetwork NC system architectureisputforward，and a deepresearchtothenew high-performancemulti-axisNC system based onthereal-timeEthemetis made．TheimportantworkincludesSMP／ASMP basedonmulti—kernelCPU，superhighrfequencyin— terpolation，multi-axiscontrolwithoutcontrolcard，synchronousinfomr ation exchangewiththe same rfequency，highaccuracymulti-axissynchronousmotionetc．Therealsystem hasbeendevelopedbased ontheabovework，andthesystem hasbeenusedontheNCmachinetoolsmadeinourcountry．The applicationresultshowsthattheproposednew architecturehasmarkedtechniqueandeconomicsuperior- ity，therealsystem runsreliablyandhasgoodapplicationprospects． Keywords：Real—timeEthernet；NetworkNC；High—speedand High—accuracy 随着 IT技术的发展，计算机 已从传统的多 CPU 1 传统结构数控系统存在的问题 结构转向了多核心结构和众核心结构，而传统数控系 高