基于PMAC的车床数控系统的开发与研究

发布时间：2017-05-24 05:13

  本文关键词：基于PMAC的车床数控系统的开发与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于计算机技术的发展迅速，机床数控系统的功能越来越得到扩展，数控系统厂商的多样化、数控技术的封闭性延缓了数控系统的进一步发展，所以现如今数控技术发展趋势必然是开放式的数控系统。本文首先分析了几种开放式数控系统的体系结构，采用了“PC主机+PMAC运动控制器”的上位机和下位机硬件体系结构，以IPC主机为上位机、Delta公司的Power PMAC为下位机，然后重点对车床数控系统硬件和软件两部分进行了深入的开发与研究。本文具体在下面几个方面进行了详细的研究： (1)本文分析了当今开放式数控系统研究的现状和发展趋势，对比了几种数控系统结构，确立了“PC+PMAC运动控制器”体系结构，以PC机为基础，采用功能强大的PMAC运动控制器执行机床的运动控制和参数调节，以及其他的辅助控制。 (2)本文设计出了基于PMAC车床数控系统的硬件体系结构。从硬件上面，深入分析研究了PMAC运动控制器的结构、PMAC运动控制器和上位机PC之间的连线、负责完成主机PC和PMAC运动控制器实时数据传递的双端口RAM的通讯方式。 (3)利用VC++强大的编程功能和程序开发的优势，成功开发出了车床系统的用户操作界面，包括PMAC初始化模块，人机交互模块、方式管理模块、参数设置模块、程序下载模块、自动加工等功能模块，利用VC++，Delta Tau公司提供的PEWIN调试软件和PtalkDT控件构建了完整的软件系统，很好的实现了上位机主机PC和下位机PMAC运动控制器之间的快速地双向数据传递和交换，协调了各轴的运动控制。 (4)最后对基于PMAC车床的数控系统进行了调试，用PMAC提供的“PID+速度/加速度+NOTCH滤波”的控制环算法，有效的控制算法使数控系统的稳定性、快速响应性和控制精度得到了提高，用凑值法整定了数控系统的PID参数和前馈系数，很好的优化了系统的控制性能。
【关键词】：开放式数控系统 PMAC PC用户界面 PID调试
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG519.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.2 数控系统现状11-15
• 1.2.1 国外CNC系统现状11-13
• 1.2.2 国内数控系统现状13-15
• 1.3 本文课题意义15
• 1.4 本课题的工作内容15-18
• 第2章 开放式数控系统18-26
• 2.1 开放式数控系统的概念18-19
• 2.2 开放式数控系统的发展历程19-21
• 2.2.1 美国的NGC和OMAC计划19
• 2.2.2 欧盟的OSACA计划19-20
• 2.2.3 日本的OSEC计划20-21
• 2.3 三种数控体系结构的比较21-25
• 2.3.1 NC+PC复合式结构21-22
• 2.3.2 PC+NC递阶式数控系统体系结构22-24
• 2.3.3. 全软件开放式数控系统(Software based CNC)24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 基于PMAC车床数控系统总体设计26-42
• 3.1 数控系统的硬件平台26-29
• 3.2 PMAC多轴运动控制器29-33
• 3.2.1 PMAC简介29
• 3.2.2 PMAC配置的开放性29-31
• 3.2.3 PMAC卡的结构31-33
• 3.3 PMAC卡与系统的连线33-34
• 3.4 PMAC卡的主要性能参数34-35
• 3.5 PMAC与PC主机的通信35-37
• 3.6 DPRAM的内存分配37-39
• 3.7 数控系统的上位机控制系统的设计39-40
• 3.8 本章小结40-42
• 第4章 数控系统的软件控制部分42-56
• 4.1 车床数控系统软件总体方案设计42-44
• 4.1.1 数控系统软件总体方案设计思路42-43
• 4.1.2 PMAC运动控制卡的变量43-44
• 4.2 数控系统的开发环境44
• 4.3 上位机和下位机的通讯驱动程序-Pcomm3244-48
• 4.3.1 Pcomm32通讯驱动程序44-46
• 4.3.2 PMAC Pcomm32.dll常用函数介绍46
• 4.3.3 动态链接库的调用方法46
• 4.3.4 数控系统上位机软件开发的基本过程46-48
• 4.4 数控系统软件部分的功能模块设计48-54
• 4.5 本章小结54-56
• 第5章 基于PMAC车床数控系统的调试56-66
• 5.1 PID控制原理56-57
• 5.2 PMAC运动控制器中的PID控制57-59
• 5.3 PID调节的步骤59-64
• 5.4 本章小结64-66
• 第6章 总结与展望66-70
• 6.1 总结66-67
• 6.2 展望67-70
• 参考文献70-74
• 作者简介74-76
• 致谢76-78
• 附录78-87

【参考文献】

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本文编号：389893