开放式数控系统与PMAC说明

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PMAC可编程多轴控制器简介

PMAC 可编程多轴控制器简介PMAC 是可编程多轴控制器(Programmable Multi-Axis Controller)的简称，是美国Delta Tau 公司生产的功能强大的运动控制器，PMAC 是目前世界上功能最强的运动控制器之一，是当前开放式数控系统控制器的突出代表。

图3.3为PMAC 的硬件原理和接口图[22]。

PMAC 是一台具有独立内存、独立运算操作能力的计算机[23]，它采用Motorola 的DSP56001作为CPU ，它可以通过存储在自己内部的程序进行单独的操作；它还是一台实时的、多任务的计算机，能自动对任务进行优先等级判别，先执行优先级高的任务。

PMAC 既可以独立工作亦可按主机的命令进行工作，它和主机的通讯可以通过串行口也可以通过总线进行，通过总线通讯时，还可以将中断信号引入主机，从而实现非常灵活有效的控制系统。

PMAC 最多可以控制8个轴同时运动，在对伺服数据的处理能力、轴特性及输入信号带宽方面，PMAC 控制器由于采用专门的模块化结构，编码输入的串行处理速度是大多数控制器的10到15倍，SUBAT(Servo Update/Block/Algorithm Term 伺服更新率/块执行速率/伺服算法的项数)是非DSP 控制器的几十倍；它还可从高分辨率编码器件接收低插补位的5位并行数据；可得到320MHz 的有效输入带宽；其DAC 输出分辨率高达16/18位；PMAC 在实际的运动之前，先进行预运算，将不同的运动轨迹按某种模式(如：PMAC 具有内置PLC ，可以在后台同时运行32个异步PLC 程序，同时PMAC 提供了非专用的数字输入/输出口，利用这些I/O 口可以完成机床的逻辑控制，控制面板的操作、位置反馈、手轮及主轴的操作等。

变频器在印染设备多电机同步调速中的应用发表于 2007-7-1 18:56:58 变频器在印染设备多电机同步调速中的应用摘要: 本文概述了变频器在印染设备多电机同步调速中的应用，从通用变频器到伺服变频器，包括有松紧架和无松紧架以及卷绕驱动。

PC运动控制板卡的交流伺服控制系统

管理模块
控制模块
电位插刀误速G 监中P
机置补补差度功控断L
运运计计补处能处处C
动动算算偿理处理理处
控控
理
理
制制
2 PMAC运动控制器
PMAC-Programmable
Multi-Axis
Controller是可编程多轴运动控制器，也称运动控
制计算机.
它主要由 MOTOROLA DSP CPU 与 DELTA
2 基于运动控制器的数控系统（功能概图）
计算机
PCI总线
运动控制器基本模块
数控系统（运动控制器）
开关量 I/O
其它I/O
伺服辅助控制信号
I/O模块
运动控制指令
伺服驱动器
位置反馈
主轴驱动器
伺服电机
2 基于运动控制器的数控系统（PCI总线）
2 基于运动控制器的数控系统（软件系统）
数控装置
➢I/O扩展端口
➢64位位置计数范围
➢越程极限，回原点，伺服放大 ➢位置环，速度环，电流环三环
器报警，使能标志信号接口
矢量控制能力
➢LCD和VFD显示端口
➢曲线加减速控制
➢Bus and/or RS-422通信
➢自定义伺服算法能力
➢脱机运行
➢电子齿轮
➢G-Code 编程（可自定义）
➢先进的PID及扩展伺服算法
Ix20
7）通过设置 I变量可以控制以下典型 P.I.D 伺服环
Following
Error 跟随误差
Commanded
Actual
- = Position
Position
指令位置
实际位置
Com m and+

基于PMAC的开放式数控系统的研究与应用

ｏｗｓｅｄｗｉ —ｕｔｇｅｅｔｃｌｉｃａｇｃｉｅＬＷＥｆａｌｐｅｒｃｔｎｌｃｒａｄｓｈｒｅｍａｈｎ（ＳｏｅｉｉＤＭ）ｔｎｏｅｔｃｕｅｉａｓｎｒｄｃｄＴｅｗｉａｐｎｓｒｔｒｓｌｏｉｔｕｅ．ｈｈｕｏ
ｈｒｗａｅａｄｓｆｗａｅｏｈｙｓｔｍｒｕｌｅａｄｒｎｏｔｒｆｔｅｓｙｅａｅｏｔｉｄ．ｎ
Ｋｅｒｓｙｗｏｄ：ｍｏｉｎｃｎｒｌｒＮＣｏｅｙｓｅ；ＭＡＣ；ＷＥＤＭｔｏｔｏｌ；ｏｅｐｎｓｔｍＰＬＳ
摘要：文阐述了数控系统的发展概况，本针对开放式数控系统，列举了目前已经出现的几种模式。并通过实例对基于ＰＰＣ￣ＭＡＣ的开放式数控系统模式进行了进一步的分析研究，介绍ＴＰＭＡＣ＿￣动控制器的性能，对实例应用一慢走丝线切割机床开放式数控系统的硬件结构和软件设计进行了分析，为同类应用研究提供了有效的途径。
经验交流
ＴｅｈｎｃＩＣｏｍｕｎｃｔｏｓｃｉａｍｉａｉｎ
《自动化技术与应用》２００８年第２７卷第１１期
基于ＰＭＡＣ的开放式数控系统的研究与应用
李淑萍，张筱云
（苏州工业园区职业技术学院，苏苏州２５２）江１０１
本文较系统地综述了国内外数控系统的研究现状
并结合所研究的基于ＰＭＡＣ的慢走丝线切割机床的开放式数控系统实例，细地分析了开放式数控系统的构详建及其软硬件组成。

基于PMAC的开放式综合数控实验系统的研究

数控系统专用模块硬件设计软件设计装备制造技术张兆隆孙志平河北机电职业技术学院河北邢台0540482007第六图书馆www6libcom第六图书馆装备制造技术2007年第l2期基于pmac的开放式综合数控实验系统的研究河北机电职业技术学院河北邢台054048摘要
维普资讯
《装备制造技术）０７２０年第ｌ期２
基于ＰＡＭＣ的开放式综合数控实验系统的研究
张兆隆，志平孙
（北机电职业技术学院，河河北邢台０４４）５０８
摘要：绍了开放式数控系统的三种基本结构，Ｐ介即ｃ杌＋数控专用模块；ｃ杌＋可鳊程运动控帝器；ＰＰｊ纯Ｃ杌等。对系统进行了硬件设计与软件设计并给出了软件设计程序。
行通信。ＰＡＭＣ还可自动对任务优先级进行判别，从而进行实时多任务处理。由于ＰＣ卡具有强大的数字运算能力来完ＭＡ成数控捅补、ＬＰＣ程序运行等实时任务，简化了实现数控系统实时性任务的开发工作，只需根据要求开发上位机界面、Ｃ程Ｎ序编辑、机床状态量读取等非实时任务。工控机和ＰＡＭＣ之间
术的发展方向。通过开放式数控系统平台，使得相关专业学生对数控系统有一个基本的认识，初步了解开放式数控系统的硬、软件结构，以及系统软件的操作规则，提高数控技术实验教学的作用，从而更好地了解机电一体化系统。
１数控系统设计
开放式数控系统是计算机硬件技术、信息技术、控制技术
这种基于开放式可编程运动控制器的系统结构以通用微机为平台，Ｐ以Ｃ机标准插件形式的可编程运动控制器为控制核心，ＣＵ并行通信，双Ｐ是一种便于开发的全方位开放式体系

PMAC和工控机通讯设置方法

PMAC和工控机通讯设置方法PMAC（Programmable Multi-Axis Controller）是一种用于工控系统的可编程多轴控制器，用于控制和运动控制。

工控机（Industrial PC）则是一种专门用于工厂自动化控制的计算机设备。

在工业自动化领域，PMAC和工控机通常需要进行通讯以实现数据的传输和控制的交互。

下面将详细介绍PMAC和工控机的通讯设置方法。

1.PMAC与工控机连接配置：1.1串口通信：PMAC和工控机可以通过串口进行通信。

首先，将PMAC的串口连接线连接到工控机的可用串口上。

然后，通过工控机的设备管理器或串口调试助手软件，确定所使用的串口号和通信参数（如波特率、数据位、停止位、校验等）。

1.2以太网通信：PMAC和工控机也可以通过以太网进行通信。

首先，将PMAC的以太网电缆连接到工控机的以太网接口上。

然后，通过工控机的网络设置界面，配置IP地址和子网掩码等网络参数。

确保PMAC和工控机处于同一局域网内。

2.PMAC通讯驱动程序安装：2.1 如果使用串口通信，确保工控机上安装了相应的串口驱动程序。

在Windows操作系统上，可以通过设备管理器检查是否存在串口设备，并确保该设备的驱动程序已正确安装。

2.2如果使用以太网通信，确保工控机上安装了以太网卡驱动程序，并且网络连接正常。

可以通过查看网络适配器设置来确认网络连接状态。

3.PMAC和工控机通讯参数配置：3.1如果使用串口通信，打开串口调试助手软件，在配置界面中选择所使用的串口号，并设置正确的波特率、数据位、停止位、校验等通信参数。

这些参数应与PMAC端口设置一致。

3.2如果使用以太网通信，打开工控机的网络设置界面，配置正确的IP地址和子网掩码。

确保PMAC的IP地址和子网掩码与工控机在同一网络段上，并没有冲突。

4.PMAC驱动软件安装和配置：4.1在工控机上安装相应的PMAC驱动软件。

这些软件通常由PMAC供应商提供，并具有相应的文档和安装指南。

基于PMAC的开放式数控系统设计及应用

基于PMAC的开放式数控系统设计及应用随着现代制造业的快速发展，数控技术在机械加工领域中起着至关重要的作用。

而开放式数控系统作为一种新型的数控系统，以其灵活性、可扩展性和智能化等特点逐渐受到人们的关注。

本文将介绍一种基于PMAC（Programmable Multi-Axis Controller）的开放式数控系统设计及其在实际应用中的优势。

基于PMAC的开放式数控系统是一种以PC（Personal Computer）为核心的数控系统，通过与PMAC控制器的连接，实现对机床运动的控制。

该系统采用了开放式软件架构，可以根据用户的需求进行定制和扩展。

它不仅适用于传统的数控机床，还可以应用于新型的柔性制造系统中。

在设计过程中，首先需要确定系统的功能模块，包括运动控制模块、人机界面模块、数据处理模块等。

运动控制模块通过PMAC控制器来实现机床轴的运动控制，具有高精度、高速度和高性能的特点。

人机界面模块通过PC上的图形界面和操作按钮来实现操作员对机床的控制和监控。

数据处理模块负责对加工过程中的数据进行处理和分析，以提高加工效率和质量。

在实际应用中，基于PMAC的开放式数控系统具有以下优势。

首先，由于采用了开放式软件架构，用户可以根据自己的需求进行定制和扩展，提高了系统的灵活性和适应性。

其次，PMAC控制器具有高性能的运动控制能力，可以实现复杂的运动路径和高精度的运动控制，提高了加工的精度和效率。

再次，系统具有友好的人机界面和强大的数据处理功能，使操作员可以方便地控制和监控机床的运行状态，并对加工过程进行实时的数据分析和反馈。

总之，基于PMAC的开放式数控系统是一种灵活、可扩展和智能化的数控系统，在现代制造业中具有广泛的应用前景。

通过不断的研发和优化，相信这种系统可以为机械加工领域的发展带来更多的创新和突破。

基于PMAC的开放式数控裁剪机

转角姿态．刀刃与裁片外廓曲线始终保持相切。ＰＡ使ＭＣ发出开关量信号控制电磁闲的动作，通过气动元件实现裁剪刀的抬刀和落刀动作。２２１通讯模块．．在本系统中，主机通过总线方式和ＤＰＵ（Ｐ，双端口随Ａ机存储器）方式与ＰＣ卡进行通讯。总线通讯所用地址ＭＡ为２０由跳线船１９１Ｈ，一Ｅ２和Ｅ６一ＥＩ６Ｔ控制，实现主机与运动控制器的通讯。使用接插选件双ＤＫｇ可以通过ＰＭ，向ＤＲＭ中指定的寄存器写值来发出命夸，ＰＡ并且也通过向这些寄存器中放入二进制的值来提供信息。由于数据存取不许经过通信口发送命令和等待响应，以提高了所系统的响应速度和裁剪精度，而实现快速的数据通信和命令通信．也方便了控制系统中各模块之间的快速通信和地址表的设定。在向ＰＡＭＣ写数据时，通常用在实时状态下快速的位置数据或程序信息的重复下载。在ＰＡＭＣ读数据时，复快速获得的状态信息，如交流伺重例服电动机的状态、置、位速度、随误差等数据可以不停跟地被更新，ＰＡ自动地写入ＤＲＭ。如不使用由ＭＣＰＡＤＲＭ，ＰＡ则这些数据必须用ＰＣ在线命令，ＭＡ通过ｐｃ总线
张建宏
裴仁清
李亚静
许
逊
周厚伏
（上海大学机电及自动化学院，上海２０７）００２
摘要：介绍了基于ＰＡＭＣ的开放式数控系统在裁剪机中的应用，论述了数控系统的硬件构成和工作原理使用面向对象技术，建立系统的分析模型和设计模型，介绍了基于Ｗｉｄｗ平台的裁剪机软件系统的设计。ｎｏｓ关键词：裁剪机ＰＣＭＡ数控系统面向对象设计

基于PMAC的开放式数控教学平台的研究数控

基于PMAC的开放式数控教学平台的研究-数控基于PMAC的开放式数控教学平台的研究孔琳摘要：数控技术是一门操作性很强的综合性学科，涉及的学科领域较多，包括系统控制、工业设计、变频调速等等，这对于学生的操作能力有着较高的要求。

本文就开放式数控教学平台构建的相关问题进行简单的分析。

关键词：PMAC 开放式数控教学平台数控技术已成为职业院校中一门重要的课程，但在教学平台的应用方面大多采用的是封闭式体系结构，如FANUC、SIEMENS等。

在此，笔者就开放式数控教学平台构建的相关问题进行简单的分析。

一、封闭式数控教学平台的缺陷一是数控教学平台中的各个控制系统之间缺乏连贯能力，系统被分割成若干个独立的控制系统，无法通过操作平台将相关的技能训练有机地结合，对于系统设备的使用和维护也带来诸多不便。

二是由于系统具有封闭性，所以在系统功能的修改和扩充方面的难度较大，受到的局限较多，无法将专门的技术和工艺进行集成，这对于产品的核心竞争力产生了一定的影响。

三是封闭式数控教学平台需要使用专用的硬件和软件系统结构，系统的兼容性较差，而且不利于系统功能的持续开发与升级。

二、PMAC运动控制器的功能PMAC运动控制器采用了摩托罗拉公司的高性能数字信号处理器DSP56000作为CPU，是目前功能最为强大的控制器之一。

同时，其本身具有很强的可操作性和灵活性，在同一台主机系统中可以实现不同系统的组合，通过一台PC机最多可以同时实现32根轴的控制。

PMAC控制器也可以作为单独的控制器使用，其独特的大宽带输入特性是普通控制器的10～15倍，因此被广泛地引用于数控机床、在线检测、卫星定位等领域中。

PMAC控制器的应用，为开放式数控教学平台的建设提供了机床功能、计时检测等功能，同时也可以通过PMAC强大的控制和处理功能，实现资源的优化管理。

开放性是PMAC最大的优势，主要体现在两个方面：第一是硬件结构的开放性。

PMAC控制器具有很强的兼容性，可以适应多种不同的硬件操作平台，用户可以根据功能需要开发自己的主机。

基于开放式控制器PMAC的数控系统

２口为一个２芯多路连接器，２Ｊ端６提供８
输入／输出的Ｔ＇８ＩＬ电平，常用于连接拨档开关。通当该连接器不用做拨档开关时，可做为一般目的也
ＩＯ端口使用。／
（）３口为一个４３Ｊ端０芯的接线端口，于一般用目的的ＩＯ口连接，／提供３路ｍ２
开放式数控系统是各发达国家在２世纪９年ＯＯ
代开始争先发展的新型控制器，计算机软、件技是硬
术，息技术，信控制技术融入数控技术的产物。开放
式数控系统有以下特点：
速ＤＰ６０数字信号处理器作为ＣＵ，供全新的Ｓ５０ｌＰ提高性能技术和ＷＩＤＷＳ平台，满足用户在数字ＮＯ可控制各个领域的各种高技术应用。ＰＣ一ＰＭＡ２Ｃ是Ｄｌａ司近几年开发的一ｅａＴｕ公ｔ
拟输入量。
式的专用系统，在控制软件开发上缺乏持久开发的能力，能进行高可靠性的软件扩展，能满足用户不不
对其进行二次开发的需要。因此，究开发开放式研的数控系统是当今数控系统的发展方向。
２开放式控制器ＰＣ【ｒｇｍａｌＭｕｔ— ＭＡｐｏｒｍｎｂｅｌｉ
基于开放式控制器ＰＣ的数控系统ＭＡ
刘军王侃夫吉顺如
（海电机技术高等专科学校电气工程系，海２０４）上上０２０
摘

开放式数控系统的应用实例介绍

开放式数控系统的应用实例介绍我们对开放式数控系统有了一个全面的了解，下面将介绍一些开放式数控系统的应用实例。

1 PMAC为核心的开放式控制系统应用概述PMAC的开放性使其建立的系统具有高可靠性、灵活性、多功能和高性能价格比，重要的是你可以随心所欲地开发各种控制系统而不必依赖于封闭式体系结构的CNC控制器。

因此，PMAC在世界各个行业得到了应用。

在机床方面，已成功地应用于立式和卧式加工中心、铣床、车床、TURNING CENTERS、磨床、激光切割、电加工机床、冲床、水刀切割和木工机械等，如Viking CE无心外圆磨床、SZ-1000微孔钻床、CMT-830八工位车床、Eagle NC光学镜面加工磨床、机床改造等。

在机器人方面，已应用于自动擦窗机器人、AP机器人、HECTOSPEC光线定位机器人、遥控系统的仿形手臂和近海石油钻塔机器人等。

其它方面应用如电子束平板印刷、高速膜缠绕机、台式注塑机、孕检产品装配线、TITANIC号、注塑机、精密飞行运动仿真器和无纺纺织机等。

在中国，PMAC目前主要应用在机床、机器人、测量、印刷、半导体、食品及通用自动化等方面，如喷涂和弧焊机器人(机械部自动化研究所)、重载机器人6轴虚拟机床(沈阳自动化所)、激光成型/切割、水刀切割机、4/8轴管道焊接机、飞剪设备、等离子/火焰切割机、半导体加工设备等。

随着应用的深入，以PMAC为核心控制器的开放式数控系统将得到更加广泛的应用。

限于篇幅，本讲只介绍开放式数控系统在机床和机器人方面的应用。

2 Eagle NC光学镜面加工磨床Eagle是制造加工大工件的CNC移动式龙门加工中心的厂商。

他们的目标市场是石油化工行业。

为了充分发挥PMAC的功能，Eagle不断尝试新的应用并把它应用到自己的新产品中。

Eagle计划用PMAC开发一种带转动刀具的立式磨削中心，用于光学反射镜表面的硅基层的微米级的精密加工。

这些加工表面的亚微米级加工进给速度将达到12.7mm/h，有些加工面的公称直径是1524mm。

基于PMAC的开放式数控系统研究

3344第２４卷　第９期２００２－９制造业自动化　基于ＰＭＡＣ的开放式数控系统研究赖国庭，吴玉厚，富大伟（沈阳建筑工程学院，辽宁　沈阳　１１００１５）摘　要：阐述了数控系统的发展概况，介绍了ＰＭＡＣ运动控制器的性能，深入讨论了基于ＰＭＡＣ的开放式数控系统的结构、优势和性能。

关键词：ＰＭＡＣ；开放式数控系统中图分类号：　ＴＨ１６６文献标识码：Ｂ文章编号：１００９－０１３４（２００２）０９－００３４－０３收稿日期：２００２－０３－２５基金项目：国家自然科学基金资助项目（５９７７５０６４）作者简介：赖国庭（１９７７－），男，广东省人，沈阳建筑工程学院硕士研究生，主要从事自动控制原理与应用方面的研究工作。

０概述计算机数控系统（ＣＮＣ）是２０世纪７０年代发展起来的机床控制新技术，它是综合了计算机、通信、微电子、自动控制、传感测试、机械制造等技术而形成的一门边缘学科。

数控技术是计算机集成制造系统（ＣＩＭＳ）和工厂自动化（ＦＡ）的基础之一，也是振兴国家机床工业、增强制造业国际竞争力的基础。

数控系统经过了５代电子元器件的更新：电子管、晶体管、中小规模集成电路、小型计算机数控和微型电子计算机数控，这些发展更新大大丰富了系统的控制功能，提高了数控系统的可靠性、经济性。

现在，计算机数控系统已经进入第６代——开放式计算机数控系统。

在一套计算机数控系统中，起着关键作用的组成部分是其中的计算机数字控制装置和伺服系统，系统的计算速度、实时性、伺服更新速度、资源管理能力、数字通信、精密控制、微量进给等性能都取决于这两个部分。

尤其是计算机数控装置，也就是运动控制单元，更是数控系统的核心单元模块，数控系统的性能、精度一定程度上依赖于运动控制单元的快速控制能力，由它可完成数控系统中实时性要求比较高的插补、位置控制、开关量Ｉ／Ｏ控制任务，实现ＣＮＣ系统中多轴联动的插补计算、位置控制等功能，使用这样的运动模块并辅助以其他的设备部件，可以方便灵活地构建应用于不同场合的运动控制系统。

开放式数控系统的应用举例

开放式数控系统应用举例本章将通过对NC嵌入PC的典型范例－PMAC运动控制卡及其应用的介绍，使读者对开放式数控系统有一个初步的了解。

开放式数控系统的应用6.1.1 PMAC开放式运动控制卡PMAC全称可编程多轴控制器（Programmable Multi-Axis Controller），是美国Delta Tau Data Systems 公司于1990年推出的基于PC机平台的开放式运动控制器。

它集运动控制和PLC控制于一体，具有优秀的插补计算、伺服和I/O接口等实时控制能力，最多可控制32轴（Turbo PMAC）。

板上的MACRO接口允许将诸多的PMAC卡联成环形网进行控制。

它支持多种总线规范（ISA、PCI、VME和STD），同一控制软件可以不同的总线上运行，从而提供了多平台支持特性。

PMAC还支持多种电机（如直流伺服电机、交流同步电机、交流异步电机、步进电机，直线电机等）和检测反馈元件（增量编码器、绝对编码器、旋转变压器、线性磁传感器等）。

PMAC以Motorola 56000系列 DSP为CPU，板上的存储器用于存放系统控制软件和用户程序、I/O接口和伺服接口用于连接外部输入/输出信号和伺服电机,板上的显示接口允许连接一个2×40的字符液晶显示器。

此卡本身就是一个NC系统可以单独使用，也可以插入PC机中，构成开放式控制系统，其硬件结构如图6-1-1所示，表6-1-1为PMAC开放式运动控制器的主要技术性能指标。

图6-1-1 PMAC开放式运动控制卡表6-1-1 PMAC开放式运动控制器的主要技术性能指标表6-1-1 开放式运动控制器的主要技术性能指标6.1.2 KT560-T开放式车床数控系统T560_T开放式车床数控系统由PMAC-LITE四轴运动控制卡和工业控制计算机组成，它的软件分为上位机（PC）和下位机（PMAC）两部分。

上位机主要完成系统的管理功能，如人机界面的实现，加工状态显示，仿真的实现，参数编辑，参数配置，程序文件编辑，端口状态监测和故障的诊断等工作。

基于PMAC的活塞车床开放式数控系统

基于PMAC的活塞车床开放式数控系统引言随着汽车、航空和船舶工业的飞速发展，对发动机的性能要求不断提高，中高速发动机的关键部件活塞经常被设计成非圆截面(中凸变椭圆)。

目前，同内外活塞制造主要采用硬靠模，这种加工方法不利于多品种、小批量特种环的生产和新产品的研究与开发。

活塞的“软靠模”技术就是把活塞的横截面形状或数据输入计算机，再由计算机控制刀具运动，完成活塞变椭圆截面的车削加工。

它不仅能切削各种复杂的截面形状，而且具有切削效率高、加工精度高、柔性好等优点。

活塞中凸变椭圆数控车削时，X轴进给机构的性能和控制方法决定了加T精度和表面质量，因而对机床进给系统的伺服性能提出了更高的要求：要有很高的驱动推力、快速进给速度和进给加速度。

对于一般数控机床，由于受到传统机械结构(即旋转电动机+滚珠丝杠)进给方式的限制，其有关伺服性能指标(特别是快速响应性)难以突破提高。

而直线电机驱动机构作为一种新的高速进给方式能提供120—200m／min的速度和5～10g的加速度。

进给机构由直线电机直接驱动，消除了中间环节的机械滞后及螺距误差，其运动精度取决于反馈装置、控制系统和直线导轨，从而可达到很高的精度。

1、数控活塞车床X轴进给机构结构及原理本文将直线电机作为X轴进给驱动部件，设计的数控车床X轴进给机构结构如图1所示。

直线电机对称立式安装，滑台和简易刀架采用轻质高强度合金材料，优化的结构设计尽可能减小滑台质量以提高进给系统的快速响应性能和加速度，导轨采用直线滚动导轨。

进给系统行程限位采用接近开关和弹簧空气阻尼式机械挡块二级安全过冲防护，以确保滑台不会因为误操作而冲出导轨。

光栅位置反馈装置位于滑台内部，以免受到外界油污和铁屑污染。

系统具有全封闭防护结构和由内向外的吹风冷却功能(图1中未表示)。

由于采用无铁芯动子(初级)结构，发热量小，散热容易，这使得加工中受热变形的影响小。

整个活塞车床的结构如图2所示。

图1 活塞车床的X轴进给机构结构图2 活塞车床整体结构图2、活塞车床数控系统设计已成为数控系统发展趋势的开放式数控系统是计算机硬件技术、信息技术、控制技术融人数控技术的产物，它具有强大的适应性和灵活配置能力，能适应各种数控设备，可灵活配置，随意集成。

开放式数控系统概述

开放式数控系统概述开放式数控系统概述数控技术是现代制造业中的一项重要技术，它在机床控制、自动化生产以及信息技术中都有着广泛的应用。

随着科技的进步和需求的不断发展，数控技术也在不断地向着开放性、智能化、网络化的方向快速发展。

开放式数控系统作为数控技术的一种最新发展，对于现代制造业的转型升级具有重要的意义。

本文将从开放式数控系统的定义、特点、组成结构、应用以及未来发展等方面进行全面的介绍。

一、开放式数控系统的定义开放式数控系统，也称为开放控制系统，是指可以支持多种硬件与软件组合、接口协议标准化、模块化设计的数控控制系统。

它打破了传统闭式数控系统的局限性，实现了不同品牌、不同类型的设备共用同一控制器。

同时，开放式数控系统还可以方便地进行软件的升级与升级、加入不同的应用模块、进行企业内部和外部数据交互等多种功能。

二、开放式数控系统的特点1. 组件化设计。

开放式数控系统采用组件化的设计理念，将硬件和软件之间的耦合度降到最低，从而实现了优化的功能扩展和维护。

2. 标准化接口协议。

开放式数控系统广泛采用各种国际标准接口协议，实现了不同品牌和不同类型的设备间的互操作性。

3. 多平台支持。

开放式数控系统可以在不同操作系统上运行，如Windows、Linux、Unix等。

4. 灵活、易扩展。

开放式数控系统具有灵活性和易扩展性，可以动态添加、删除和替换控制器的子模块。

5. 通信与数据共享。

开放式数控系统具有良好的网络通信和数据共享能力，可以实现企业内部和外部的数据交互。

三、开放式数控系统的组成结构1. 控制器。

控制器是开放式数控系统的核心部分，它包括计算机、数控软件、运动控制卡、数据采集卡等。

控制器主要负责运动控制、操作系统的管理和调度、与外设的交互等。

2. 人机界面。

人机界面包括显示屏、键盘、鼠标等输入设备，它向用户提供图形化的操作界面和可视化的信息展示。

3. 动力系统。

动力系统主要包括伺服电机、伺服控制器、驱动器及相关传动机构，它可以确保机床的高精度运动控制。

PMAC教材

1.PMAC控制卡及泰道公司简介1.1PMAC控制卡PMAC是可编程多轴控制器(Programmable Multi-Axis Controller)的简称，是美国泰道(Delta Tau Data Systems, Inc )公司生产的功能强大的运动控制器，PMAC是目前世界上功能最强的运动控制器，同时也是当前开放式数控系统控制器的突出代表1.2泰道公司介绍泰道公司拥有三十多年丰富的运动控制经验，是首屈一指的创新型、高性能机器控制专家，拥有全球数百万轴的惊人控制能力；自从上世纪90年代初推出第一款基于DSP的8轴的PMAC产品，每三年左右便会推出一款新的产品，如今最新的第七代产品Power PMAC(基于Power PC)已达到惊人的256轴的控制能力。

1.3应用范围由于其灵活的结构和开放性的编程接口，PMAC有着非常广泛的从最简单的到最复杂的应用，如半导体制造、航空、通用自动化、机器人控制、半导体生产线自动化、各类数控机床、医药设备、各种测量和定位机具、包装生产流水线自动化等等。

以下是在一些公司中1.4PMAC特性PMAC是一台具有独立内存、独立运算操作能力的计算机，采用泰道独有的实时内核（基于DSP的卡）或实时Linux操作系统(基于Power PC的卡)通过存储在自己内部的程序进行单独的操作；它还是一台实时的、多任务的计算机，能自动对任务进行优先等级判别，先执行优先级高的任务。

PMAC既可以独立工作亦可按主机的命令进行工作，它和主机的通讯可以通过串行口也可以通过总线进行，通过总线通讯时，还可以将中断信号引入主机，从而实现非常灵活有效的控制系统。

PMAC可以通过灵活的类似Basic的高级语言(Power PMAC还可以用C语言)控制多轴运动，提供了运动控制、可编程逻辑控制、同主机交互等基本功能；并具有各种现场总线和多种反馈装置接口。

PMAC的最大特点是开放性。

允许用户根据自己的用途使用内部寄存器。

一种基于PMAC的开放式数控系统的设计与实现

一
片ＭｏｏｏａＤＰ５３３数字信号处理芯片，速ｔｒｌＳ６０
度、分辨率、带宽等指标远优于一般的控制器口。】由于ＰＣ的操作界面为原始的ＤＯＳ界面，不便ＭＡ于人机交互，在本数控系统中选用工业控制计算
开放式数控系统具有良好的软硬件重构特性，更
能有效地满足当今市场的需求，已成为数控系统发展的主要趋势。ＰＣ机＋可编程运动控制器作为开放式数控系统的一种，它支持用户的开发和扩展，具有上、下两级开放的特性，结合ＰＣ机友好人机界面和可编程运动控制器强大的控制计算能力，更能弥补单一模式在开放式数控系统设计中的不足［２１１，。本开放式数控系统采用上述组成模式，主要由
ＧＵＧｕＬｈ－ｎＸＵＹｎ．ｉ，ＡＧａ，ｌｉａＯ，Ｉｕｉ，ｏｇｘｎＹＮＫｉＪＮＹ．ｎＳｕｈ
（西北工业大学机电学院，西安７０７）１０２
摘
要：为实现某三坐标移动测试实验台在三维空间进行点动和连续运动，并在远近程间进行切换，利用可编程多轴运动控制器和Ｖ＋６０ＭＦ设计了一套开放式数控系统。通过ＰＣ编Ｃ＋．／ＣＭＡ可
程多轴运动控制卡进行运动控制、信号反馈、数据采集；利用ＶＣ＋６０ＭＦ编写友好人机＋．／Ｏ

开放式数控系统与PMAC介绍PPT公开课(55页)

不断扩大的存储量和性能不断优化的操作系（2）欧洲的OSACA计划
所以系统应当提供接口标准，包括访问和修改系统参数的方法以及开放式系统提供的API(应用程序接口)和其他工具。
统，实现机床控制中的运动轨迹控制和开关从硅谷计算机硬盘的超高精度的伺服磁道写入，到高级CNC 机械控制，以及机器人、硅晶片处理、激光切割等广大领域，最著名的例
进行的，各个公司开发的各同公司的产品可以拼装成一台集多家公司智慧的、功能完整的控制器。标准化的基础是模块化，因为标准的制定要建立在模块合理划分的基础上。
开放式数控系统
（3）可移植性不同应用程序模块可运行于不同生产商
提供的系统平台，同时系统软件也可运行于不同特性的硬件平台之上。因此，系统的功能软件应与设备无关，即应用统一的数据格式、控制机制，并且通过一致的设备接口，使各功能模块能运行于不同的硬件平台上。
传统数控系统与开放式数控系统比较图：
开放式数控系统
❖ 开放式数控系统的体系结构
开放体系结构是从软件到硬件，从人机操作界面到底层控制内核的全方位开放。基于PC的开放式数控系统能充分地利用计算机的软硬件资源，可使用通用的高级语言方便地编制程序，用户可将标准化的外设、应用软件进行灵活地组合和使用。使用计算机同时也便于实现网络化。基于PC的开放式数控系统大致可分为以下三种类型：
开放式数控系统
（2）实现系统硬件的模块化、标准化和系列化，并提高其可靠性和实时性通过对系统 CPU 结构模式、通讯方式、运动控制和辅助控制等方面进行模块化处理，按功能制作成功能模块并实现标准化和系列化，且各模块单元之间可利用已定义的标准化接口进行通讯。
开放式数控系统
（3）构造一种独立于硬件系统的软件平台针对数控系统的实时性和多任务性特点，

基本硬件配置(任务3PMAC产品功能介绍).

VME
PC/104
PCI
PMAC型号说明：
独立板卡产品：型号：Turbo PMAC Clipper 采用串口、USB或者以太网和上位机进行通讯，需要独立的电源进行供电，可以独立于计算机运行；成本较低，目前是中国市场上销售量最大的产品。
Clipper
PMAC型号说明：
UMAC：型号：Turbo UMAC、Power UMAC UMAC是泰道公司系列产品中的旗舰级产品，独立于计算机运行，采用积木式框架结构(3U标准)，支持包括各种编码器、现场总线、驱动器、 AD/DA 和 I/O的扩展，能在最高层次上满足用户的要求；例如：用户因为升级原因，需要用正余弦编码器取代正交编码器，只需要将原来的接口卡拔出，换成对应的正余弦接口卡即可。用户需要用Power PMAC控制卡，只需将原来的Turbo PMAC 控制卡直接替换既可以。
Geo Brick
Geo Brick LV
PMAC型号说明：
数控系统型号：Advantage400、Advantage900 泰道的CNC产品，操作界面类似西门子840D；硬件上配合UMAC或者Clipper（需要双端口RAM选项）使用。
Advantage 900
PMAC型号说明：
MACRO现场总线产品型号： Turbo PMAC2 PCI Ultralite、Turbo PMAC2 VME Ultralite、Turbo PMAC2 Ethernet Ultralite, UMAC MACRO CPU。泰道采用MACRO作为伺服器和控制器之间的现场总线，介质既可以采用光纤，也可以采用 RJ45。课Βιβλιοθήκη 程：《开放式数控系统应用》
素材名称：单元二/任务3 教学课件