开放式数控系统是上世纪九十年代出现的一种先进的计算机数控体系结构,具有扩展性好、开发和维护方便、运行稳定性高、能灵活适应不同需要等特点,是未来数控技术的主要发展趋势。随着现代计算机技术、微电子技术和现代控制技术的不断发展,开放式数控系统如何有效地利用这些先进的技术,多快好省地进行控制系统的开发就显得十分的必要。开放式体系结构的CNC系统具有灵活的软硬件结构,可以方便地进行软硬件的更新换代,也是适应FMS、CIMS环境的机床控制器的最理想的结构。 本文在对CNC系统进行面向对象分析的基础上,建立了以PC机作为上位机,DSP运动控制器作为下位机的主从式数控铣床系统。在硬件设计上,应用市售MCT8000F4运动控制卡和日本信浓交流伺服系统,充分利用PC机的固有硬件资源,建立了PCDSP主从式数控铣床伺服系统的硬件环境。并分析了交流伺服系统的数学模型及PID控制。在软件设计上,利用Windows平台,以C++Builder为开发工具,采用模块化结构设计,以实现软件的DIY。也体现了数控系统开放性的基本思想。在对CNC系统整体结构设计的基础上,本文完成了上下位机通信用数据结构的开发,利用MCT8000F4运动控制器自带的DLL动态链接库编写了铣床数控指令的解释模块。并且运用WINDOWS编程技术完成了人机交互界面的开发。 本文运用位置控制的方法实现数控系统,在理论和实践的基础上,建立了开放式数控铣床系统。是将PC的灵活性与DSP运算的高速性进行系统集成,是未来开放式数控系统的发展方向。