數(shù)控系統(tǒng)本上都由pc機(jī)通過軟件編程的形式加以實(shí)現(xiàn),因此對于控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度、內(nèi)存容量、硬盤空間等綜合指標(biāo)都有較高的要求;另外考慮到多軸運(yùn)動控制的實(shí)時(shí)性要求以及現(xiàn)場環(huán)境的惡劣(如存在多種干擾源)。
綜合上述因素,主機(jī)適用研華ipc610工業(yè)控制計(jì)算機(jī),主機(jī)型號為pca-6147;cpu為80486,帶協(xié)處理器,系統(tǒng)時(shí)鐘75mhz,內(nèi)存4mb,并配有48cm標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱,36cm的lcd顯示和磁盤驅(qū)動器。根據(jù)需要,系統(tǒng)還擴(kuò)展了一塊自行開發(fā)研制的特殊功能i/o板。該板具有16路輸入/輸出接口,為了滿足彈簧高速加工的要求,16路輸出用于數(shù)控系統(tǒng)與交流伺服驅(qū)動器之間的模擬量信號接口,主要完成凸輪軸、轉(zhuǎn)芯軸、伺服卷圈軸以及送線軸4個運(yùn)動軸的控制脈沖和方向信號的輸入;另外16路輸入用于現(xiàn)場各種檢測信號、mdi設(shè)備產(chǎn)生的脈沖和方向信號、各軸位置反饋元件(光電編碼器)輸出的脈沖信號以及數(shù)控系統(tǒng)操作面板產(chǎn)生的彈簧加工時(shí)各狀態(tài)控制信號與ipc之間輸入傳輸。備輸出信號的方向進(jìn)行判別,我們自行研制了鑒向電路,并將其集成到原有的特殊功能i/o板上,這大大提高了整個數(shù)控系統(tǒng)的抗干擾性,同時(shí)也簡化了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。
將此i/o板直接插入工控機(jī)的isa總線插槽內(nèi),所配置的其它設(shè)備(如mdi設(shè)備、伺服控制系統(tǒng)以及各軸位置檢測元件等)相連接,共同完成全軟件式數(shù)控系統(tǒng)pc機(jī)與外設(shè)之間的半閉環(huán)伺服控制(系統(tǒng)硬件功能原理框圖如圖5所示)。經(jīng)投入生產(chǎn)。該機(jī)采用交流伺服控制技術(shù),數(shù)控系統(tǒng)采用抗*力較強(qiáng)的工業(yè)計(jì)算機(jī)控制,并采取了屏蔽、隔離等技術(shù)措施,消除了伺服驅(qū)動單元對數(shù)控系統(tǒng)可能造成的干擾,系統(tǒng)在現(xiàn)場較為惡劣的環(huán)境下也能可靠的工作。經(jīng)過兩年多的運(yùn)行,證明系統(tǒng)的穩(wěn)定性好,加工出的彈簧精度高、重復(fù)性好,且具有較好的性能/價(jià)格比,在彈簧制造業(yè)有著很好的實(shí)用和推廣價(jià)值。
后臺程型軟件結(jié)構(gòu)工任務(wù)。前臺程序的數(shù)量不宜過多,在每個插補(bǔ)周期中其必須保證后臺程序占有足夠完成插補(bǔ)準(zhǔn)備等基本任務(wù)和調(diào)度的cpu時(shí)間,以保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。前臺程序劃分原則的主要依據(jù)是前臺各模塊的耦合關(guān)系,關(guān)系緊密的放在一起