1、基于PMAC的開放式數控系統設計及應用【摘要】 數控系統的技術進步是計算機技術飛速發展的必然結果。數控機床是現代化生產中高度自動化、高效率的生產設備,數控系統的發展促使數控機床向高速、高精度方向發展,同時又減輕了工人的勞動強度并取得了良好的經濟效益,推動了現代制造業自動化技術的發展和生產管理的科學化,因此它的發展對于制造業具有重要的意義。但是,目前使用的數控系統還是一種不完全開放結構的數控系統,兼容性和開放性還遠達不到要求。本課題采用基于"PMAC+IPC"數控結構形式以二維實驗臺為對象,搭建了教學基礎的開放式數控系統雛形。將數控系統直接嵌入到IPC機上,對軟硬件功能模塊實

2、現劃分,軟件功能模塊劃分為實時和非實時任務,硬件模塊采用即插即用、兼容性強的結構形式。該系統的主要功能：程序譯碼解釋、X/Y軸插補計算、伺服控制、系統管理等實時和非實時任務控制,具備一般數控系統的通用功能,而且系統還具有簡單的軌跡計算等特定功能。同時本課題對原有上、下位機形式的控制系統進行了優化,合理配置了系統資源,使學生可以根據需要實時增減功能模塊,并有助于加深對開放式數控系統的認識。因此,通過二維實驗臺的開發,對于"PMAC+IPC"結構的開放式數控系統的推廣. 更多還原【Abstract】 The progress of Numerical control

3、system results from the rapid development of computer technology, CNC machine is the equipment with high automation and efficiency in modern manufacturing field, the development of the CNC system improves the workpiece machining accuracy and efficiency, reduce the labor intensity of the workers and

4、achieved good economic benefit, promoted the development of modern manufacturing automation, production and scientific management, has the vital significance. However. 更多還原 【關鍵詞】 開放式數控系統； PMAC； 二維實驗臺； PID； 【Key words】 Open CNC system； PMAC； Two Dimensional Experimental Platform； PID； 摘要 4-5 Abs

5、tract 5 1 緒論 9-20 1.1 引言 9-10 1.2 國內外開放式數控技術發展及研究現狀 10-12 1.2.1 國外開放式數控技術發展現狀 10-12 1.2.2 國內開放式數控技術發展現狀 12 1.3 開放式數控系統的實現技術 12-18 1.3.1 NC嵌入通用IPC機構成的數控系統 13-14 1.3.2 通用IPC機嵌入NC構成的數控系統 14-16 1.3.3 全軟件式數控系統 16-18 1.4 課題主要內容及設計思路及意義 18-19 1.4.1 課題設計內容 18-19 1.4.2 課題意義 19 1.5 本章小結 19-20 2 二維實驗臺開放策略選擇研究

6、20-28 2.1 開放式模塊化二維實驗系統與PMAC-IPC策略 20 2.2 PMAC控制器系統介紹 20-22 2.3 基于PMAC開放式數控系統結構 22-24 2.4 基于PMAC二維滑臺系統基本硬件組成 24-26 2.5 基于PMAC卡的二維滑臺系統軟件 26 2.6 二維滑臺系統插補計算 26-27 2.7 本章小結 27-28 3 基于PMAC二軸控制系統的PID參數優化 28-36 3.1 PID控制原理及特點 29-31 3.2 位置控制模型建立及分析 31 3.3 基于PMAC二維實驗臺系統的控制模型 31-35 3.3.1 位置伺服系統傳遞函數 31-32 3.3.2 PID控制分析 32-33 3.3.3 PMAC的PID參數調節 33-35 3.4 本章小結 35-36 4 二維實驗臺硬件參數配置及系統干擾保護設計 36-47 4.1 二維實驗臺硬件參數配置 36-42 4.1.1 PMAC參數配置 36-38 4.1.2 電機設備選擇 38-41 4.1.3 反饋系統配置 41-42 4.2 二維實驗臺的保護措施 42-45 4.3 基于實驗臺安全的保護措施 45 4.3