短电弧加工机床数控系统研究与开发

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短电弧加工技术是我国具有完全知识产权的原创性技术,该技术存在许多需要进一步解决的关键技术问题。目前,短电弧加工技术在应用方面仍然大都采用传统车削机床的控制方式。为了解决短电弧机床机理研究和数控化应用的需要,开发一台数控短电弧加工机床是十分必要的。本文分析现有数控系统软硬件特点及类型,并针对短电弧加工机床的要求,研制开发了一套开放式数控系统。通过对国内外开放式数控系统的研究,分析比较几种开放式数控系统体系结构,最终确定采用典型的“PC+运动控制器”形式来构造该数控系统。基于PC机的数控系统可充分利用PC机丰富的软硬件资源,它是数控系统的发展方向。系统的硬件平台主要有工控机(IPC)、PCI-1240运动控制卡、三套120MB系列伺服电机和GS系列伺服驱动器、两台SAMCO-vm05 SHF-5.5K变频器和S7-200 PLC一台。PC机与运动控制卡之间通过PCI总线进行通讯,与变频器和PLC通过RS485进行通讯。在系统的软件开发上,利用Windows 2000操作系统为开发平台,以Delphi7.0为开发工具,利用面向对象和面向结构的软件思想和方法。通过使用多线程技术解决了系统的实时性响应及控制问题,实现了系统的多任务并行处理。本文设计和实现了对伺服电机的运动控制及仿真,对NC代码的读入、识别、轨迹仿真及运行控制,对运行状态的实时监控等功能。在调试部分中,从硬件和软件两个方面,根据预定功能有针对性的进行调试。
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