【摘 要】
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随着数控技术的飞速发展,对数控系统的性能提出了更高的要求,而数控系统也渐向开放式体系结构发展。开放式体系结构数控系统是开放式、高可靠性、高性能、系列化、智能化、网
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随着数控技术的飞速发展,对数控系统的性能提出了更高的要求,而数控系统也渐向开放式体系结构发展。开放式体系结构数控系统是开放式、高可靠性、高性能、系列化、智能化、网络化数控系统的通称,其核心是开放式,即系统各模块与运行平台的无关性、系统中各模块之间的互操作性和人机界面及通信接口的统一性。然而,目前,应用在数控系统中各模块之间的通信机制种类繁多,并没有统一的规范化,这样势必影响着数控系统的开放性和扩展性。因此,探索出一种能够适合于开放式系统通用的信息交换接口对数控系统的发展和研究具有非常重要的意义。本文以此为研究背景,将数控系统提升到网络平台,设计和开发一种基于以太网方式的两轴运动控制系统。本文所设计的两轴运动控制系统主要由主控模块和运动控制模块组成,采用分布式网络控制方式,通过以太网络实现了系统模块间的信息交互。主控模块硬件选用工业控制计算机,软件采用LabWindows/CVI开发工具,完成了数控代码程序处理、运动状态监测、人机交互界面、运动轨迹动态显示等非实时或弱实时性任务。而运动控制模块设计成一个带有数控G代码解释器功能的嵌入式运动控制器,可实现两坐轴运动对象的运动控制。该模块选用内嵌以太网控制器的ARM7芯片LPC2378芯片,并以LPC2378为核心处理单元设计了频率脉冲输出电路,编码器反馈电路以及以太网接口电路等硬件电路。而软件方面则主要完成了与运动控制功能相关的算法,如G代码解释器,轨迹插补算法,位置闭环控制程序等。此外,在本论文中,还着重讲述了系统模块间以太网络通信的实现过程,包括传送数据的封装过程,以及超时重发处理处理过程等。最后,对系统的性能进行了调试,并对调试结果进行了分析和展望。
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