论文部分内容阅读
数控技术和数控装备是各个国家工业现代化的重要基础。随着工业自动化程度的提高,高精度数控机床,已成为了一个国家国民经济发展的重要动力。高精度数控机床闭环控制的实现,需要由高精度绝对式编码器提供位移信息。 绝对式光电线位移编码器(绝对式光栅尺),是一种利用光栅莫尔条纹原理制成的测量装置。目前国内使用的绝对式光栅尺完全依赖进口。通讯协议的不开放性,导致了国内的数控系统无法与国外的绝对式光栅尺连接,国内自主研发的JC09系列光栅尺无法与国外数控系统连接。 本文基于国内自主研发的JC09系列绝对式光栅尺,主要研究BiSS协议C模式(BiSS-C协议),EnDat协议,SSI协议以及多摩川公司生产编码器所用的协议(多磨川协议)三种协议之间的数据格式的转换。 本文针对数控系统与绝对式光栅尺之间通讯频率高,通讯数据量大的特点,提出了通过PCI板卡模拟数控系统,另一块板卡模拟绝对式光栅尺的方案,来搭建数控系统与绝对式光栅尺通讯的硬件平台。 首先,深入学习并研究了四种通讯协议的通讯时序以及接口电路,分析了协议转化的可行性;在充分理论研究基础上,通过VHDL语言编程,实现了四种通讯模块的Master模块和Slave模块,各个模块能够完成位移信息和部分命令字的传输。其次,设计PCI板卡,该板卡含有两路通道的模式,可以完成协议转接板的功能;上位机编程实现对PCI板卡的驱动程序和应用程序的编写;协议转接板根据各个协议的通讯时序,实现了数据格式的转换。 在硬件平台上,测试结果符合各个时序的要求,能够完成不同协议之间数据格式的相互转换,程序运行稳定,可靠。