开放式软CNC系统的研究

摘要

开放式数控系统是当前数控领域研究的热点，特别是全软件计算机数控系统（软CNC）更是当今数控技术的发展趋势。 SERCOS接口是数字控制系统中连接数字控制器、驱动器、执行机构以及输入输出部件，在彼此间进行实时通讯的国际标准。SERCOS接口采用光缆将控制部件连接在一起，构成一个封闭的环路。它可以完成数据的严格实时同步传输，确保系统的同步运行和控制精度。采用被动式SERCOS接口卡，可以简化参数的设置过程，便于用户进行开发。 论文概述了开放式数控系统的发展概况，着重阐述了基于SERCOS接口的开放式数控体系，在该体系的基础上研究了软CNC的基本功能。提出以软CNC开放式数控体系来开发鞋楦机控制系统，并结合现有的实际情况，确定了适合本系统的译码函数、插补算法、SERCOS接口卡、驱动器、电机等。 论文介绍了软CNC的软硬件平台的构建，包括SERCOS接口卡，SoftSERCANS开发软件，以及RTX实时操作系统等。然后阐述了软CNC在机床上的应用研究，包括译码，数据处理和插补算法等。 论文详述了鞋楦机控制系统的设计过程。软件开发环境采用在Windows XP中嵌入实时RTX子系统，采用Visual C++ 6.0面向对象编程工具，通过创建共享内存来实现进程间的通讯。文章的硬件开发环境采用普通PC机中插入被动式SERCOS接口卡。通过这种软硬件平台来产生控制信号，控制电机的转动，实践证明该方案是可行的。