根据石材异型制品加工高可靠性、高性价比、操作简单的需要,采用全软件化数控的开发思想,提出并构建了数控系统的体系结构,采用面向对象和模块化技术,开发了用于石材异型制品加工的计算机数控系统。 数控系统硬件部分主要由工控机、输入输出卡和步进电机组成,软件部分按功能分为人机交互、插补与控制、模拟仿真和故障诊断等模块;利用消息机制合理的规划和组织了各模块之间的逻辑关系,并由此开发了系统的人机交互模块、控制模块和智能故障诊断模块: (1)人机交互模块 设计了简单、实用的人机交互界面,实现了加工代码的输入、编辑和设备操作;根据数控加工的逻辑关系对误操作进行锁定,并及时地向用户反馈加工信息;在图形编辑界面中利用基本图元的连接来实现不规则图形的快速输入和编辑,满足了石材异型制品的多样化需求。 (2)控制模块 用全软件化的方法实现了系统的主要控制功能,包括:插补和速度控制,急停、回零、复位等各种开关量控制。采用多线程技术和多媒体定时器提高了系统的实时性。 (3)智能故障诊断模块 用信息融合的方法实现了智能化的故障诊断功能,特别是对金刚石串珠锯破损的诊断。通过对故障信息的分类、检测、关联处理和逻辑判断,系统能够自动识别故障和对故障分级,并能够根据故障级别进行自动处理,从而提高了检测的可靠性和系统的安全性。 论文构建并开发了一个较完整的用于石材异型制品加工的数控系统平台,能够满足不同类型的石材异型制品加工要求,具有高效、实用、加工范围广和高性价比的特点,适应了目前石材异型制品加工企业的生产要求,将会促进我国石材加工与应用行业的发展。