ABB DSTC 408
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DSTC 408
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3.2 开放式数控系统的方案选择
随着计算机技术的飞速发展, 采用PC微机开发开放式数控系统, 已经成为数控系统技术发展的潮流, 也是国内外开放式数控系统研究的一个热点。当前, PC微机化的开放式数控系统有3种实现途径。
( 1) PC 嵌入NC: 是将PC 板装入CNC 内部,
PC与CNC之间用专用的总线连接。这类系统结构复杂、功能强大, 但价格昂贵。
( 2) NC 嵌入PC: 以通用微机为平台, 以PC 机标准插件形式的开放式可编程运动控制器为控制核心, PC机与运动控制器构成主从式、上下位计算机控制模式。通用PC 机负责如数控程序编辑、人机界面管理等功能, 运动控制器负责机床的运动、逻辑等功能的实时控制任务。运动控制卡具有专用CPU, 无需占用PC机资源。
( 3) 纯软件NC: 完全使用软件来完成加工中的实时控制任务, 用软件取代NC硬件模块, 通过接口卡对伺服驱动进行控制。由于不依赖于NC 硬件, 这种模式具有高度的灵活性和通用性, 但是由于PC 操作系统的实时性不强, 且NC模块对软件编制的要求很高, 因此目前只有一些大型厂家在进行研究[ 3] 。
基于上述分析, 在当前技术条件下选择NC 嵌入PC的方式, 采用PC + 运动控制器模式, 进行砂雕玻璃雕刻机数控系统的开发。这种基于上、下位机的双CPU 开放式的数控系统, 能充分发挥计算机处理速度快, 人机接口友好的特点, 具有较大的实用价值。
3.3 基于PC 的开放式数控系统硬件结构
基于PC + 运动控制器模式开发的开放式数控系统的硬件结构
原理如图3 所示。
数控系统的主机为PC 机, 操作系统为W indow s 98/2000。运动控制器选用的是国产(深圳市雷赛机电技术开发有限公司) DMC1000 运动控制卡和( 台湾研华公司) PCI- 1762数字输入输出控制卡作实时控制的下位机。
选用两台BYG 系列永磁感应式步进电机, 作二维机械运动机构的伺服驱动电机。
用作下位机的DMC1000与PCI- 1762卡均通过PC I总线方式与上位PC 机通讯, 卡上无需进行任何跳线设置, 所有资源自动配置; 对外接口均采用SISC型插头、多芯高密度屏蔽电缆接线方式, 信号连接方便、紧凑, 提高了控制卡的可靠性和抗干扰能力; 在软件方面都相应配备了W indow s98 /2000 /NT下的动态连接库和功能丰富的函数库, 支持用户按照各自具体应用的特殊工艺要求, 自主编程和开发专门用途的开放式数控系统[ 4, 5] 。
DMC1000卡主要用于对X、Y轴两个运动方向步进电机的控制, 它接受PC机主CPU 的指令, 处理所有运动控制的细节: 自动升降速计算、行程控制、脉冲和方向信号的输出等, 完成雕刻机系统的运动控制。PC I- 1762卡主要用于气动电磁阀、气压喷射雕刻头装置的开、关自控, 以及其它数字信息的输入、输出控制, 它一方面接受PC 机指令、完成自动雕刻加工任务, 同时兼顾对系统的输出状态、运动位置状态、电气开关状态、压缩空气的压力状态和磨料盒的料位状态、原点和限位开关等信号的检测。并且, 将这些信息及时反馈给PC机, 完成雕刻机系统的各种实时控制任务。