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开放式数控系统是上世纪九十年代的一种先进的计算机数控体系结构,它是一种新型的模块化、可扩充、可重构的控制系统,能灵活适应不同需要等特点,是未来数控技术的主要发展趋势。
本论文结合研华IPC(Industry Personal Computer)和深圳固高公司GT400SV运动控制器,把机床控制系统开发成基于Windows环境下的数控系统,代替原有的基于DOS操作系统下的控制系统,实现对三坐标数控机床的控制。
针对开放式数控快速成型机动态仿真系统的相关内容进行了研究,内容包括:(1)探讨开放式数控系统的硬件结构和软件结构,硬件部分利用研华IPC机作为主体,深圳固高公司GT400SV运动控制器插在其PCI标准插槽上,通过内部总线实现数据的交换和控制从而达到控制三坐标数控的目的,软件部分采用Visual C++6.0为开发工具,利用深圳固高公司GT400SV运动控制器自带的DLL动态链接库,调用运动控制器提供的插补运动功能实现的。(2)研究开放式数控系统的运动控制,包括数控系统的三轴联动控制和主轴的运动控制。三轴联动控制主要针对联动控制的硬件构建及控制系统的初始化,实现三轴的协调运动。主轴的起停以及分段调速控制,都是利用通用I/O接口实现的。(3)研究数控代码的编译和实现方法,实现数控程序打开、存储查错等程序管理功能,经过处理最终将数控程序转化为直接控制数控及其敷料系统的运动控制,并实现了点动控制、插补控制、手动调试等单轴运动功能。
探讨基于整个系统的中断响应和实时性问题的研究,利用多线程技术开发实现了坐标显示,运动控制和状态显示,进一步完善了软件系统。最终形成了功能较为完善的基于运动控制器的开放式快速成型机数控系统。