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1、傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)采用封閉式控制結(jié)構(gòu),系統(tǒng)的封閉性一方面使得對系統(tǒng)功能的修改、擴(kuò)充十分困難,機(jī)床制造商和最終用戶難以將自己的專門技術(shù)和工藝經(jīng)驗集成到CNC 控制系統(tǒng)中;另一方面也使CNC 控制器制造商不能迅速、有效地根據(jù)市場需求來構(gòu)建數(shù)控系統(tǒng)。解決上述問題的方法是建立具有開放式體系結(jié)構(gòu)的CNC 系統(tǒng)。 本文通過對國內(nèi)外開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究,分析比較了幾種開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),最終確定了采用“NC 嵌入PC ”的方式來構(gòu)造該數(shù)控系統(tǒng)
2、。在硬件設(shè)計上,充分利用了PC 機(jī)的固有硬件資源,結(jié)合運(yùn)動控制卡,建立了開放式CNC 系統(tǒng)的硬件資源。在軟件設(shè)計上,利用Windows2000 平臺,以Visual C++為開發(fā)工具,采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計,以實現(xiàn)軟件的DIY ,也體現(xiàn)了開放式體系結(jié)構(gòu)的基本思想。 文章通過剖析了開放式數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)以及硬件組成,確定了本數(shù)控系統(tǒng)得總體框架結(jié)構(gòu),同時,闡述了運(yùn)動控制器、變頻器和交流伺服系統(tǒng)的系列問題。然后再對Windows20
3、00 操作系統(tǒng)的多任務(wù)調(diào)度性機(jī)制和實時性進(jìn)行研究,確定了本數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)以及提出本課題所需要解決的問題。在此基礎(chǔ)上,筆者完成了開發(fā)工具的選擇,選擇面向?qū)ο蟮腣C++軟件和三維圖形平臺OpenGL ;系統(tǒng)軟件設(shè)計,包括人機(jī)交互界面的設(shè)計、控制軟件的設(shè)計、代碼翻譯、主軸變頻器通訊和刀具補(bǔ)償庫的建立等;利用了OpenGL 完成系統(tǒng)的三維動態(tài)仿真。 本文在調(diào)試部分中,文章首先介紹了調(diào)試環(huán)境和目的,從硬件和軟件兩個方面對系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試
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