开放式数控系统运动控制可配置的研究.pdf

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1、·电气与自动化·李式真．开放式数控系统运动控制可配置的研究开放式数控系统运动控制可配置的研究李式真(福州大学机械工程及自动化学院，福建福州350108)摘要：采用模块化设计方法进行了开放式数控系统的设计，在PC+可编程I／0卡体系结构及上层软件架构基础上，对数控系统运动控制配置需求进行分析基于RCS(real—timecentre!system)库，实现了系统命令和状态信息在不同进程问的通信．所设计数控系统可根据不同用户的需求进行运动控制参数的设置．测试结果显示．较好地实现了数控系统运动控制可配置。关键词：模块

2、化；开放式数控系统；可配置中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1671—5276(2015)04—0174—03ResearchonMotionControlConfigurationofOpenCNCSystemLIShizhen(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，China)Abstract：Modulardesignmethodisadaptedforthedesignoftheope

3、nCNCsystem．ThemotioncontrolconfigurationrequirementsoftheCNCsystemisanalyzedbasedonPC+programmableI／Ocardarchitectureandupper—layersoftwareframework．Thecom-municationofthesystemcommandsandstatusbetweendiferentprocessesareimplementedbasedonRCS(Real-TimeContro

4、lSystem)library．ThemotioncontrolparametersoftheCNCsystemaresetaccordingtothedifferentrequirementsofusers．ThetestresultsshowthatthemotioncontrolconfigurationofCNCsystemisbe~erKeywords：modular；openCNCsystem；configurablel-1数控系统体系结构0引言考虑到目前PC机的性能有限．提出了PC+可编程开放式数

5、控系统应具有可配置性，可配置性使得用户I／O卡的体系结构，如图1所示。该体系结构的主要思路能根据自身需求配置相应的功能．无需进行额外的系统升是合理地划分PC机承担的数控功能和可编程1／0接口级或功能开发，能大大提高系统对不同用户的适用性并且卡承担的数控功能，将数控系统中大部分控制功能由PC降低新系统开发时间[1-2]。运动控制作为机床的核心部机上运行的软件来实现，只有精插补、位置控制、信号转换分，该部分的可配置为系统可配置的重点，运动控制可配等小部分实时眭强的功能由可编程硬件实现。该体系结置的研究对开发可配置开

6、放式数控系统具有重要的现实构减少了数控系统的硬件规模．消除复杂冗余的硬件电意义和广阔的应用前景。路．不仅能有效地降低系统开发成本，又可以解决PC机国外主流数控系统．虽然实现了部分功能开放，但运用于高速加T、大数据量处理时负担过重的问题。动控制部分仍为封闭，而且存在可配置性差、开发难度大和成本高等问题。国内研究的数控系统具有一定的可配置性，但运动控制部分仍然不能实现可配置。可编程文中所研究的开放式数控系统具有低成本、可配置等【，o接口给轴件接『l七特点，采用了基于RCS库的通信机制实现数控系统命令和状态的传输，阐

7、述了共享内存缓冲区的建立及系统运动苗苗控制配置的方式囤圄囱团1开放式数控系统的结构I机床主机图1PC+可编程I／O接口卡开放式数控系统的基本组成开放式数控系统的结构是实现系统可配置的关键，具结构笔将能譬最大限度地薏提高系统蓑的软硬蓑件性能并三能实现系一1．2数一控一系、统”软件架构统的可重构、可配置。采用Linux操作系统在用户状态下提供的多进程／多作者简介：李式真(1991一)，男，福建宁德人，硕士研究生，研究方向为精密机械与控制技术数控设计。·174·http：∥ZZHD．chinajourna1．net．

8、cnE-mail：ZZHD@chainajourna1．net．ca《机械制造与自动化》