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摘 要
隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)兼容性差、功能不易擴(kuò)展、人機(jī)界面不靈活等缺點日益顯現(xiàn)，數(shù)控系統(tǒng)的開放化已成為數(shù)控技術(shù)的主流。開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究目的是開發(fā)一種模塊化、可重構(gòu)、可擴(kuò)充的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)數(shù)控系統(tǒng)的功能柔性，在體系結(jié)構(gòu)上給用戶二次開發(fā)留有更多的余地，從而快速地響應(yīng)新的加工需求。
本文闡述了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展過程，介紹了國內(nèi)外開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，指出研究和開發(fā)開放式數(shù)控系統(tǒng)的必要性。在分析目前應(yīng)用比較廣泛的OSACA開放式體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，建立了基于PC+運(yùn)動控制器的開放式數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)，并重點介紹了系統(tǒng)軟件的構(gòu)成與實現(xiàn)。系統(tǒng)軟件設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)，如：總體調(diào)度模塊、參數(shù)模塊、軟PLC模塊、NC模塊，客戶界面模塊等。各個模塊之間通過標(biāo)準(zhǔn)的接口協(xié)調(diào)工作，共同完成數(shù)控系統(tǒng)的功能。該系統(tǒng)是一個能夠同時完成程序譯碼、插補(bǔ)運(yùn)算、系統(tǒng)管理、伺服控制等任務(wù)的控制系統(tǒng)，具備了一般商用數(shù)控系統(tǒng)的通用功能。如果需要對系統(tǒng)的功能進(jìn)行調(diào)整，只需要增減功能模塊即可，體現(xiàn)出了系統(tǒng)開放性、靈活性的特點。
最后以系統(tǒng)研究為背景，將開發(fā)出的數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用在銑床數(shù)控化改造中。實踐證明，以工控機(jī)和運(yùn)動控制器為控制系統(tǒng)的核心控制器，不僅可以大大的簡化系統(tǒng)的開發(fā)周期，實現(xiàn)資源的合理配置，而且，系統(tǒng)開發(fā)者和機(jī)床用戶可以將自己的特殊的加工工藝、管理經(jīng)驗和操作技能納入控制系統(tǒng)形成自己的產(chǎn)品特色。
目 錄
摘 要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況 1
1.2 開放式數(shù)控系統(tǒng)概述 2
1.2.1 開放式數(shù)控系統(tǒng)的定義 2
1.2.2 開放式數(shù)控系統(tǒng)的特點 3
1.2.3 開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 3
1.3 開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展 7
1.3.1 國外開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 7
1.3.2 國內(nèi)開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 9
1.4 課題的產(chǎn)生及意義 11
1.5 課題的研究方法和內(nèi)容 12
2 數(shù)控系統(tǒng)的總體設(shè)計 13
2.1 系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo) 13
2.2 數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計 13
2.2.1 系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計及實現(xiàn) 13
2.2.2 工控機(jī)的選型 15
2.2.3 運(yùn)動控制器的選型 16
2.3 數(shù)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計 17
2.3.1 系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計 17
2.3.2 系統(tǒng)中各模塊的功能概述 18
2.3.3 系統(tǒng)中各模塊的關(guān)系 19
3 參數(shù)模塊設(shè)計 21
3.1 參數(shù)模塊的設(shè)計要求 21
3.2 參數(shù)模塊的結(jié)構(gòu) 21
3.3 參數(shù)設(shè)置模塊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 22
3.4 參數(shù)設(shè)置模塊的功能細(xì)分 23
3.5 參數(shù)設(shè)置模塊的實現(xiàn) 24
4 軟PLC模塊的設(shè)計 27
4.1 軟PLC技術(shù)及特點 27
4.2 軟PLC模塊的組成及工作流程 27
4.3 軟PLC模塊的變量設(shè)計 30
4.4 軟PLC模塊控制程序的設(shè)計 32
4.5 軟PLC模塊解釋程序的設(shè)計 38
5 NC模塊的設(shè)計 43
5.1 NC模塊的功能描述 43
5.2 NC模塊的程序流程 43
5.3 NC模塊解釋程序設(shè)計 45
5.3.1 數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)與格式 45
5.3.2 解釋程序的實現(xiàn) 46
5.4 NC模塊運(yùn)動執(zhí)行程序設(shè)計 51
5.5 實時多任務(wù)的實現(xiàn) 53
5.5.1 系統(tǒng)線程的總體設(shè)計 53
5.5.2 系統(tǒng)線程的具體實現(xiàn) 55
6 客戶界面模塊的設(shè)計 56
7 結(jié)論 63
參 考 文 獻(xiàn) 64
在學(xué)研究成果 67
致 謝 68


關(guān)鍵詞：開放式數(shù)控系統(tǒng)，模塊化結(jié)構(gòu)，運(yùn)動控制器

參 考 文 獻(xiàn)
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