开放式数控系统介绍

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第七讲 开放式数控系统应用举例(二)

第七讲  开放式数控系统应用举例(二)

通过 控制行 程为 27 18 m(1 05 .m 87英寸 )直 径 34 8 m 、 0 .m
(2英 寸 ) 液 压 缸 来 控 制 此 平 台 , 变 倾 斜 角 度 到 1 的 改
圈 1 AEC OM 微 型 阵 列 打 印 机
2 1 机 械 滑 台 .
1 ̄并 以 124 m8的速度使 平 台下沉 69r 2 2, 5 .r / a 06a 0英 m(
轴数 : 8轴 。
机械 滑 台由安川 电动 机和 伺服放 大器 定位 。 轴 电 动机 :5 W、o0lf , 7 0 3 r i 转矩 2 3 7 ・ Y轴 电动机 : nn .8 N m; 20 3 0 mn 转 矩 0 66 m ; 0 W、o d i, 3 N・ Z轴 电 动机 :O W、 1
2 A C M 微 型 阵 列 打 印 机 E 0
A C M 的微 型 阵列 打 印机 ( 1 是 用 来 在 显 微 EO 图 ) 镜载 片 上 存 放 高 密 度 网 格 排 列 的 e N 染 色 体 组 D A、 D A或其它类 似 的生 物 物质 的专 用仪 器 , N 主要 由一 台
计算 机控 制 的高 精 、 速 三 轴机 器 人 和一 个 独 特 的 笔 高
尖组 件组 成 。它能在 一 个很小 的表 面上存 放成 千上 万 滴基 因物 质。 笔尖 每次 滴 一 小滴 , 一滴 的基 因都 不 每 同。这样 就能用 基 因物 质 的取 样 进 行 基 因表 达 实验 , 同时获 得基 因的数据 。
式数控 系统 的功能 及其 在 机 床 和 机 器人 方 面 的 应 用
本期 我 们将为 您介 绍 P A M C在 其 它方面如 检 验 、 喷涂 、
焊接 、 印刷 、 力控 制 、 品加工 、 装 、 张 食 包 材料 处 理 、 车辆

对开放式数控系统的研究综述

对开放式数控系统的研究综述

3. 欧盟o A s 以计划。早在1 8 年n 月,在德国机床厂提出的新型控制 97 器方案的原则为: 可组配、模块化和开放式。199 年1 月,欧洲各国的合 1 0 作计划o A A开始启动,目的是制定一个与制造商无关的开放控制系统结 s C 构。该计划提高了欧洲各国机床和控制系统制造商在世界市场中的竞争 力。O A A S C 计划提高了系统的开放和柔性程度,减少了开发、维护、培训和
SILIC O N
LLE Y . 耳 表 矍
对开放 式数控 系统 的研究综述
苏有能
(长江大学机械工程学院 材料 湖北 荆州 4 4 23 30 )
〔 要 叙 放式明 放式 控系统的 优越性 及其发 状况, 展 介绍美国 以c、日 osE 、 osA 三大 。 本 c 欧盟 以 计划的 形成, 国 指出 内
到9伽/ m n。国内加工中心快速进给大多在3伽/ 耐n左右,个别达到 i 60. / 耐n。在加工精度上,国外卧式加工中心都装有机床精度温度补偿系 统,加工精度比较稳定,而国内尚在研发中。
五、结论
总之,传统的数控系统虽然技术发展的己经很成熟,但是因其局限
由专用性导致的系统封闭为系统自身的扩充、修改、兼容带来了很大 的困难。对侧C技术带来了极大的局限。束缚了 C自身产业的发展。 N C 三、国内外对开放式傲控系狡的研究状况
外数控技术的差距与对比.
【 关键词〕 开放式数控系统 优越性 差距与对比 特点
中图分类号: TPZ 文献标识码: A 文连编号: 1671一7597 (20 8 ) 03210128一01 0
一、开放式橄控系统的姐念及特征
控制器” 的结构. 该计划明确了各层次模块的功能、服务内容及接口 规
范,提出了控制器的分层模型。

浅谈开放式数控系统在实时操作中的应用

浅谈开放式数控系统在实时操作中的应用

理, 对于机械产品的性能 、 精度和生产效率就有 了更 高的要 求。 关键 词 : 开 放 式 数控 ; 实时操 作 ; 应用
1 概述 1 . 1 开 放式 数控 系统 的概 念 。开放 式数 控 系统是 数控 系统 的发 展 的 必 然趋 势 , 目前对 于它 的研 究 正处 于一 种研 究 阶段 , 对 于它 的定 义 是 各说纷纭 ,是一种百家争鸣的局面。国际电气电子T程师协会 I E E E 给与它这样的定义 : 开放式数控系统是符合系统规范 , 可以在不同的 供应商提供 的平 台上运行 , 可以与其它应用系统相互兼容 , 且具有一 致的用户交互界面。其实我们可以这样来理解 , 开放式数控系统就是 为用户提供一个平台 , 用户可依据需求 , 在这个平 台上开发出满足需
求的硬件和软件 , 并与这个应用系统相兼容 , 从而形成一个具有商I 生 价比的系统。 1 l 2 开放式数控系统的特点。开放式数控系统从 目前对其的研究上 来看, 其具有以下四个特点: 1 ) 相互操作性。 开放式数控系统为用户提 供 了标准化的通用接 口, 将不同的应用程序模块通过这种标准化通用 接 口运行在平台之上,使得程序之间具有一种能够相互操作的能力 , 相互协调来完成任务。 2 ) 可移槽 陛。 可移植胜是开放式数控系统所具 有 的最大特点。应用系统中的程序模块具有了可移植性, 那么也就解 决了软件共享的问题。不过应用系统要具有可移植 l 生, 那么其设备就 必需具有一种无关 l 生, 这样通过通用接 口的连接就可完成了对系统设 备的控制 , 从而符合用户要求来完成任务。 3 ) 可缩放性。 开放式数控系 统具有可缩放性的特点 , 用户就可依据 自己对功能的需求选择数据系 统, 对于需要 的程序模块可装载添加 , 不需要的功能程序就可将其卸 载, 可避免为了某一功能而选择复杂及功能全的数控系统 , 避免浪费 , 而且复杂的操作系统操作将相对复杂的。 1 - 3 开放式数控系统的模式。1 ) P C嵌入 N C中。目前科技的进步 , 数 控系统趋向于一种开放化的发展趋势 , 对于一些传统 的数控系统制造 商来说 , 就必须对其进行改变来适应社会发展的需求。传统的数控系 统 制造 商将 系 统 中 C N C部 分与 P C机相 结合 ,把 以往 不具 有 实 时控 制 的部分 在 P c机 上来 实现 ,具 有 实 时控 制 的部 分 还在 原 系统 中应 用。 这样将 P C嵌入 N C, 改善了数控系统的许多功能, 如图形显示 、 人 机界面 、 编程等。 2 ) N C嵌入 P C 中。 对于基于 P C机为基础的 C N C制 造商 , 它们所开发的商 } 生 能程序软件将具有这非常好的开放性 , 用户

数控技术第4章计算机数控系统(1)

数控技术第4章计算机数控系统(1)


位臵控制模块
6、可编程控制器(PLC) 代替传统机床的继电器逻辑控制来实现各种开关 量的控制。 分为两类: 一类是“内装型”PLC,为实现机床的顺序控制 而专门设计制造的。 另一类是“独立型”PLC,它是在技术规范、功 能和参数上均可满足数控机床要求的独立部件。
三、多CPU结构 适合多轴控制、高进给速度、高精度的机床。 紧藕合:相同的操作系统 松藕合:多重操作系统
控制各类轴运动的功能,用能控制的轴数和能同时控制 的轴数来衡量。

准备功能:G指令功能,指定机床的运动方式。 插补功能:包括软件粗插补和硬件精插补。 进给功能:F指令功能。
切削进给速度(mm/min) 同步进给速度(mm/r) 快速进给速度 进给倍率




主轴功能: 指令主轴转速 S指令功能,指定主轴转速(r/min, mm/min)。 转速编码,恒切削速度切削,主轴定向准停 辅助功能: M指令功能,指定主轴的起停转向(M03、M04)、冷却 泵的通和断、刀库的起停等。 刀具功能:T指令,选择刀具。 字符和图形显示功能: 显示程序、参数、补偿量,坐标位臵、故障信息等。 自诊断功能: 故障的诊断,查明故障类型及部位。
4、进给速度处理 编程指令给出的刀具移动速度是在各坐标合成方 向上的速度,进给速度处 理要根据合成速度计算 出各坐标方向的分速度。 此外,还要对机床允许的最低速度和最高速度的 限制进行判别处理,以及用软件对进给速度进行 自动加减速处理。
5、插补计算 插补就是通过插补程序在一条已知曲线的起点和 终点之间进行“数据点的密化”工作。
三. CNC系统的工作过程

基本过程: CNC装臵的工作过程是在硬件的支持下,执行软 件的过程。 通过输入设备输入机床加工零件所需的各种数据 信息,经过译码和运算处理(包括刀补、进给速 度处理、插补),将每个坐标轴的移动分量送到 其相应的驱动电路,经过转换、放大,驱动伺服 电动机,带动坐标轴运动,同时进行实时位臵反 馈控制,使每个坐标轴都能精确移动到指令所要 求的位臵。

2019春西南大学0937数控技术作业答案

2019春西南大学0937数控技术作业答案

1、数控机床的驱动执行部分是()。

1.数控机床本体2.数控装置3.伺服系统4.控制介质与阅读装置2、刀位点是()上的点。

1.刀具2.工件3.夹具3、闭环控制系统的位置反馈元件应()。

1.装在电机轴/传动丝杆上2.装在执行部件上3.装在传动丝杆上4、改变步进电机定子绕组的通电顺序,则()。

1.步进电机的脉冲当量发生变化2.转子的旋转方向发生变化3.步进电机的步距角发生变化4.步进电机转子转速发生变化5、逐点比较法是用()来逼近曲线的。

1.折线2.直线3.圆弧和直线6、所谓插补就是根据输入线型和速度的要求()。

1.实时分配各轴在每个插补周期内的位移量2.计算各轴下一插补周期的位移量3.实时计算刀具相对与工件的合成进给速度7、建立刀具长度正补偿的指令是()。

1. G432. G443. G498、为确定工件在机床中的位置,要确定()。

1.机床坐标系2.工件坐标系3.笛卡尔坐标系9、数控机床上交流伺服电机的变频调速常采用()方式。

1.交-直-交变频调速2.交-交变频调速3.直-交-直变频调速4.直-直变频调速10、步进电动机的转速主要取决于()。

1.电脉冲的总数2.电流的大小3.电脉冲的频率4.电压的高低多项选择题11、伺服系统是一种以()为控制对象的自动控制系统。

1.功率2.机械位置或角度3.加速度4.速度12、数控机床适合加工()。

1.大批量生产的标准件2.结构比较复杂精度要求高的零件3.加工批量小、改型频繁的零件4.多品种小批量生产的零件。

13、对于步进电机的特性,以下说法正确的是()。

<br< span="" style="box-sizing: border-box;"></br<>1.启动频率(突跳频率)fq是反映步进电机快速性能的重要指标,若启动时的频率大于突跳频率,步进电机就不能正常启动,而造成失步;2.步进电机连续运行的工作频率fmax通常低于步进电机的启动频率fq;3.最大静态转矩Mjmax反应了步进电机的自锁能力;4.步进电机采用单相轮流通电方式与单双相轮流通电方式的步距角相同,采用双相轮流通电方式时步距角可减半。

开放式数控系统

开放式数控系统

开放式数控系统
1)开放的含义
开放式数控系统是一种模块化的、可重构的、可扩充的通用数控系统,它以工业PC 机作为CNC 装置的支撑平台,再由各专业数控厂商依据需要装入自己的掌握卡和数控软件构成相应的CNC 装置。

2)开放的特征
(1)可移植性:系统的应用模块无需经过任何转变就可以用于另一平台,仍旧保持原有特性。

(2)可扩展性:不同应用模块可在同一平台上运行。

(3)可协同性:不同应用模块能够协同工作,并以确定方式交换数据。

(4)规模可变:应用模块的功能和性能以及硬件的规模可根据需要调整。

3)系统结构
(1)CNC+PC主板:把一块PC主板插入传统的CNC机器中,PC 主板主要运行非实时掌握,CNC主要运行以坐标轴运动为主的实时掌握。

(2)PC+专业运动掌握卡:把运动掌握卡插入计算机标准插槽中作实时掌握用,PC机主要用作处理非实时掌握。

4)开放层次
(1)系统层CNC系统的开放(系统层)
CNC系统可以直接运行各种应用软件,大大改善CNC的图形显示、动态仿真、编程和诊断功能。

(2)用户操作界面的开放(界面层)
用户操作界面的开放使CNC系统具有更加友好的用户接口,有的甚至还具备远程诊断的功能。

(3)CNC内核的深层次开放(内核层)
通过编译循环,用户可以把自己用C或C++语言开发的应用软件加到标准CNC的内核中。

形成独具特色的共性化数控机床。

Mazatrol Fusion 640数控系统简介

Mazatrol Fusion 640数控系统简介

准确的模拟实际加工的刀具路径。 准确的模拟实际加工的刀具路径。
(其他公司带PC的CNC不能显示与实际加工相同的图象)
操作人员看不到的机床内侧的铣削加工状况 也可以移到正面加以观察确认。 由于是MAZATROL,所以可 用实际的刀具数据绘图。
由于是MAZATROL,所以可以 描绘加工工件原料图。
(一般的CAM需要特别的加工工件原料定义)
运转状况数据 ■自动运转中 ■机床停止中 ■准备中 ■报警 等
并可按加工工件管理每天 的加工数量。
由于PC部与CNC部是融合在一起的,所以在显示按加工工件的每天 运转内容的同时,也显示加工数量。 在外部(办公室、家中)也可看到这个画面,可称为管理者的好助手。
MAZATROL FUSION 640
主轴负荷显示
仭 模具加工的微量线分段进给的运行速度比以往提高了俀倍。 最近在模具加工中,为了减少手工加工的工序,对加工精度的要求越来越高,所以 微量线分段进给越来越精细了。 …但是 Mazatrol FUSION 640不会降低生产效率。
M-Plus M-Plus
工件尺寸 线分长度
100 mm亊100 mm 30兪m乣100兪m
MAZATROL FUSION 640
编程 编程 加工向导预测 加工向导预测 向导 向导
监控 监控
加工向导
实例介绍 实例介绍 加工 加工 监控 监控 加工向导结果 加工向导结果 主轴负荷记录 主轴负荷记录
因为画面上实时显示正在加工中刀具的切削条件(主轴转速、进给负载、主轴 负载等),所以可判断这些条件是否合适。 在外部(办公室、家中等)也可看到这个监控画面。由于将现场的机械运转状 况向管理者报告,因此可实时地掌握现场情况,可称为管理者的好助手。

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

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。

数控系统的基本构成与分类

数控系统的基本构成与分类

资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载数控系统的基本构成与分类地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容数控系统科技名词定义中文名称:数控系统英文名称:numerical control system定义:能按照零件加工程序的数值信息指令进行控制,使机床完成工作运动并加工零件的一种控制系统。

所属学科:HYPERLINK "/view/21354.htm" \t "_blank" 机械工程(一级学科);切削加工工艺与设备(二级学科); HYPERLINK "/view/2115738.htm" \t "_blank" 自动化制造系统(三级学科)本内容由 HYPERLINK "/view/1490464.htm" \t "_blank" 全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片数控系统是数字控制系统的简称,英文名称为(Numerical Control System),根据 HYPERLINK "/view/3314.htm" \t "_blank" 计算机存储器中存储的控制 HYPERLINK"/view/17674.htm" \t "_blank" 程序,执行部分或全部数值控制功能,并配有接口电路和伺服驱动装置的 HYPERLINK "/view/949321.htm" \t "_blank" 专用计算机系统。

通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制,它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。

数控机床说明书

数控机床说明书

计算机控制的微型数控铣床I计算机控制的微型数控铣床摘要数控机床的拥有量及其年产量是一个国家制造能力的重要标志,数控系统的发展是促进数控机床不断发展的技术因素。

传统的数控系统都是封闭的,用户难以在其平台上进行二次开发,而开放式数控系统可解决这一问题。

基于PC的开放式数控系统已成为当前CNC技术发展的必然趋势。

采用数控技术的系统称为数控系统,随着电子技术、计算机技术的不断发展,近几年来,出现了基于PC机的开放式数控系统。

所谓开放式体系的数控系统即开放式、高可靠、高性能、智能化、网络化、信息化的数控系统,其核心是开放式。

本设计主要用GT400运动控制器作为被控对象,计算机作为控制核心,计算机显示器为显示模块、步进电机等相结合的系统。

充分发挥计算机的性能。

其优点是:硬件之间接口简单,软件功能强大,控制系统可靠,容易实现开放式的数控系统,具有很高的实用价值和发展前途,是CNC的发展趋势所在。

本设计以微型实验用数控铣床为例对计算机控制数控系统进行研究。

关键词:数控,铣床,计算机,步进电机,运动控制器,开放式陕西科技大学毕业设计说明书II Computer Control Mini NC Milling MachineABSTRACTToday, Computer Numerical Control (CNC) machines are found almost everywhere, from small job shops in rural communities to Fortune 500 companies in large urban areas. The productivity of manufacturing has been greatly upgraded as the result of the employment of the CNC technology. The possession and annual output of CNC machine indicate the manufacturing ability of the country. The improvement of CNC machine benefits from the development of CNC system.All of the conventional CNC systems are interface closed. It is difficult to change them or to add new function for users. Open-CNC systems can solve this problem. And the structure of the open-CNC system with its platform on the base of the Personal Computer (PC) is an important trend of the present CNC technology.In the last few years, science technique flies to develop soon; numeral control (Numerical Control) technique has already tended the maturity. Adopt technical of numerical control department to know together as numerical control system, along with the electronics technique, computer develop continuously, in the last few years, appear according to the PC of open architecture numerical control system. As the open architecture numerical control system namely the open architecture, high credibility, high performance, intelligence turn, the network turn, information-based of numerical control system, its core is an open architecture. The origin design main use the GT400 motion controller as the control object, computer as the control core, computer display for show the display function and stepping motors combine together of system. Fragment exertive function of the computer. Its advantage is the interface of the hardware is simple, the software function is strong, the control system is dependable, easy to carry out the open architecture numerical control system, have very high practical value and development, CNC development trend place. KEYWORDS:Milling Machine,Numerical Control,Computer,Stepping Motors,Motion Controller,Open Architecture计算机控制的微型数控铣床 11概述1.1 世界数控系统的发展简史1946年诞生了世界上第一台电子计算机,这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。

GSK-25i数控铣床加工中心系统介绍

GSK-25i数控铣床加工中心系统介绍

产品介绍:GSK-25i数控铣床加工中心系统GSK-25i系统是广州数控自主研发的多轴联动的功能齐全的高档数控系统,并且配置广数自主研发的最新DAH系列17位绝对式编码器的高速高精伺服驱动单元,实现全闭环控制功能,在国内处于领先水平。

25i系统基于Linux的开放式系统,提供远程监控、远程诊断、远程维护、网络DNC功能及G代码运行三维仿真功能,有丰富的通信接口:具有RS232、USB接口、SD卡接口、基于TCP/IP的高速以太网接口,I/O单元可以灵活扩展,开放式的PLC ,支持PLC在线编辑、诊断、信号跟踪。

25i系统与DAH系列驱动器之间采用基于100M工业以太网总线作为数据通信方式,实现伺服参数在线上传与下行、伺服诊断信息反馈以及伺服报警监测等功能,使安装调试维护方便、控制精度高、抗干扰能力强。

产品特点:●可控6轴,5轴联动,采用开放式结构和接口,配套支持功能丰富强大的上位机软件●高达2000段的前瞻及轨迹平滑处理能力、0.5ms插补周期,可在高达5000mm/min进给速度下平稳运行微小线段程序实现高速高精加工●位置闭环控制,PID、速度前馈控制使定位精度高,配置高速高精伺服单元,构成闭环中高档数控系统●中英文显示可配置、用户可自定义图形化操作界面,功能强大操作简便快捷,直观友好的帮助功能使初学者更易掌握●采用基于GSK-link工业以太网总线作为数据控制通信通道实时控制,使安装调试维护方便、控制精度高、抗干扰能力强●开放式PLC :支持PLC在线编辑、诊断、信号跟踪,配置灵活的I /O可满足用户的二次开发要求●丰富的通信接口:具有RS232、USB接口、基于TCP/IP的以太网接口●双CPU开放式体系结构,64位硬浮点数运算能力;6层线路板设计,集成度高,整机工艺结构合理,抗干扰能力强,可靠性。

●屏幕采用高亮度、高分辨率800×600彩色10.4吋液晶显示器,美观大方●功能丰富强大的上位PC机软件提供远程监控、远程诊断、远程维护、网络DNC功能及G代码运行三维仿真功能创新点●实现5轴联动加工,在国内处于领先水平●基于Linux系统的开放式体系数控系统,多CPU架构满足中高档数控系统要求广州数控亮相2011工业自动化展信息来源:市场部点击数:2293 发布日期:2011-3-17 14:40:593月9-11日,2011中国广州国际工业自动化技术及装备展览会在中国进出口商品交易会琶洲展馆隆重举行,广州数控应邀参加此次展会。

关于开放式数控系统的标准化探究

关于开放式数控系统的标准化探究

关于开放式数控系统的标准化探究开放式数控系统是指数控系统的软硬件架构是开放的,并且可以与其他硬件、软件进行兼容和通信。

开放式数控系统的标准化是指通过制定统一的标准,使不同厂家生产的数控设备能够互联互通,实现数据的共享和交流。

本文将探究开放式数控系统标准化的必要性、现状及发展趋势。

开放式数控系统的标准化具有极大的必要性。

由于不同厂家生产的数控设备往往存在着不同的控制指令集、通信协议以及数据格式,导致这些设备之间无法互联互通,数据无法共享,使用效率低下。

而通过制定统一的标准,可以解决这一问题,实现不同厂家生产的数控设备之间的互通,提高设备的利用率和生产效率。

目前,国内外对开放式数控系统的标准化已经有所探索。

在硬件方面,已经有一些标准被广泛采用,如ISO6983(G代码)和ISO14649(刀具数据)等。

这些标准对数控设备的控制指令集和刀具数据进行了详细规定,为不同厂家生产的数控设备提供了通用的编程语言和数据交换格式,实现了设备之间的互通和数据共享。

在软件方面,开放式数控系统的标准化还存在一定的挑战。

目前,数控系统的软件往往是由不同厂家自主开发的,彼此之间缺乏统一的编程接口和数据交换格式。

这导致了不同数控系统之间的软件无法互相兼容,给使用和维护带来了很大的困难。

制定统一的标准对软件的编程接口和数据交换格式至关重要,可以实现不同数控系统之间的软件互通和数据共享。

未来,开放式数控系统的标准化将继续向更深层次发展。

随着工业互联网的发展,数控设备之间的互联互通将成为智能制造的关键技术。

在这一背景下,制定统一的标准,将不仅仅局限于硬件和软件,还会涉及到数据格式、通信协议等方面。

只有通过一体化的标准化,才能实现不同数控系统之间的无缝对接,实现数控机床的智能化和自动化。

基于PC机的开放式多轴软数控系统关键技术研究与实现

基于PC机的开放式多轴软数控系统关键技术研究与实现

基于PC机的开放式多轴软数控系统关键技术研究与实现一、本文概述随着制造业的快速发展,数控机床作为其核心设备,其性能与精度直接影响到产品的质量和生产效率。

近年来,开放式数控系统因其灵活性和可扩展性,受到了广泛的关注。

本文旨在研究并实现一种基于PC机的开放式多轴软数控系统,重点探讨其关键技术,包括系统架构设计、实时性能优化、多轴联动控制等方面。

通过深入分析和实验验证,本文旨在为开发高性能、高可靠性的数控系统提供理论支持和实践指导。

本文首先介绍了开放式数控系统的背景和发展现状,分析了传统数控系统的不足以及开放式数控系统的优势。

随后,详细阐述了基于PC机的开放式多轴软数控系统的整体架构,包括硬件平台选择、操作系统支持、数控软件设计等。

在此基础上,重点研究了实时性能优化技术,包括任务调度算法、中断处理机制等,以提高系统的响应速度和稳定性。

本文还深入探讨了多轴联动控制的关键技术,包括运动学建模、插补算法优化、伺服驱动控制等。

通过理论分析和实验验证,本文提出了一种适用于多轴联动的高性能控制策略,实现了高精度、高效率的切削加工。

本文总结了研究成果,指出了研究中存在的问题和未来的研究方向。

本文的研究成果对于推动开放式数控系统的发展,提高数控机床的性能和精度,具有重要的理论意义和实践价值。

二、开放式多轴软数控系统概述随着制造业的快速发展,数控机床作为其核心设备,其性能和控制精度对产品的质量和生产效率有着决定性的影响。

传统的数控系统大多基于专用的硬件和固定的软件架构,这不仅限制了系统的灵活性,也增加了系统的维护和升级成本。

因此,研究和实现基于PC机的开放式多轴软数控系统,成为了当前数控技术领域的重要发展方向。

开放式多轴软数控系统,是指采用通用计算机硬件平台,通过软件编程实现多轴联动控制的一种数控系统。

它打破了传统数控系统的封闭性,允许用户根据实际需求定制和扩展系统功能,从而提高了系统的灵活性和可适应性。

同时,基于PC机的软数控系统还具有成本低、易于维护、升级方便等优势,为制造业的数字化转型提供了有力支持。

运用于超精密加工上的开放式数控系统

运用于超精密加工上的开放式数控系统
一 一
t pa h r DSP。 式 :( )全开放 系统 ,即基 于微机 的数控 系统 ,以微机 作 为平 台 , 1 Ul a t TM 采 用实 时操 作系 统 ,开发 数控 系统 的 各种 功 能,通 过 伺服 卡传 送 与 N n fr 3 0 Na oom 5 a oom 0 、 n fr 2 0相 同 , a o C 3 O P N n t h 5 u L采 用 e 数 据 ,控制坐 标轴 电动机 的运 动 。( )嵌入 系统 , 即 C C P , 2 N + C 的是 美 国 D L A T U 公 司的 P C控制 器 ,而 N n tc l A E T A MA a oe h 0 G 5 eoe c ND X 0 C NC控制 坐标 轴 电动机 的运 动 ,C作 为人 机界 面和 网络通 信 。3 采用 的是 A rt h公 司 U I E 6 0控 制器 。 同其它 开放 式数 控 P () 融合系 统 ,在 C C 的基础 上增 加 P N C主板 ,提 供键 盘操 作 ,提 高 系统 一 样 ,也具 有很 强 的灵活 性 ,提供 了丰富 的支 持软件 。 ( ) 二 国内开 放 式数控 系统 的状 况及 在超 精 密加 工 中的应用 。 人 机界 面功 能 ,如 Se n 8 0 i F n c 1 i i me s4 D 和 a u 2 0 。 二 、超 精密加 工 近年 来 , 国内对 开放 式 数控 系统 的研 究 也在 不断 深入 ,为 数众 多 2 0世纪 6 0年 代为 了适 应核 能 、大规 模集 成 电路 、激光 和 航 的高 校科 研 院所 开发 了 自己的开 放式 数控 系 统。较 典 型 的有华 中 天 等尖 端技术 的需要 而发 展起 来 的精度 极 高 的一种 加 工技 术 。到 理工 大 学的华 中 I 数控 系 统 ,北京 航 空航 天 大学 的 中华 I 数 型 型 8 年代后 ,其 最高加 工 尺寸 精度 已可达 1 0 0纳 米 ( 1纳米 = . 1 控系 统 , 中国科 学 院沈 阳计 算技 术研 究所 的 蓝天 系列 高档 数控 系 0 0 0 微 米 )级 ,表 面粗 糙度 达 1纳 米 ,加 工的最 小 尺寸达 l微米 ,正 统 、西 安交通 大 学 的五轴 五联 动数 控系 统等 。 在 向纳 米级 加工 尺寸 精度 的 目标前 进 。纳 米级 的超 精 密加 工也 称 但 由于 超精 密加 工 的独特 性 ,这 些 数控 系统 都还 不能 直接 用 为纳 米工 艺 ( a otc n lg 。 n n — h oo y) e 于超精 密 加工 。通 常 的系 统采用 的是 P 总 线结构 ,上位机 为工 C 超精 密加 工是 处 于发 展 中的跨 学科 综合 技 术 。超精 密加 工对 控机 , 通过 系 统总 线与 P C通讯 , 可通 过双 口 R M 与 P C MA 也 A MA S 工件 材质 、加 工设 备 、工具 、测量 和环 境等 条件 都 有特殊 的 要求 , 进行 高速 数据 交换 ;控 制器 上有 高速 的 D P处理 加工数 据 :用 高 需 要综合 应用 精密 机械 、精密 测量 、精 密伺 服 系统 、计 算机 控制 精度 的 L D V T测头对 刀 ;通 过 1 的 D C 驱动 主轴 电机和 伺服 6位 A 以及 其他 先进 技术 。超 精 密加 工 的精度 比传 统 的精 密加 工提 高 了 电机 :用 高 分辨 率 、高精 度 的编码 器和 光 栅 实现 系统 的 闭环 双位 个 以上 的数 量级 ,除需要 采用 新 的加工 方 法或 新 的加工 机 理之 置反馈 控制 。控 制 系统 框 图如下 图所 示 。 外 ,对工 件材 质 ,加工 设备 、工 具 、测量 和 环境 条件 等都 有特 殊 的要 求 。工件 材质 必须 极 为细致 均匀 ,并经 适 当处理 以消除 内部 残余 应力 ,保 证高 度 的尺寸 稳 定性 , 防止 加 工后 发 生变形 。这 些 条件 是靠 综合 应用 精密 机械 、精 密测 量 、精 密伺 服 系统和 计 算机 控制等 各种 先进 技术 获得 的 。 三 、开放式 数控 系统 的特 点 目前 的专用 数控 系统 ( 括 软件 和硬 件 ) 基 本 不具 备可移 植 包 , 性 ,都是 为特 定的机 床 或设 备专 门开 发 的 ,从而 使得 其成 本十 分 昂贵 。随 着制造 技 术 的发展 ,要 求整 个制 造 系统 具有 更多 的 开放 性 ,集 成 为~个 具有 更大 柔性 的 系统 。在 九十 年代 初 就出 现 了开 放 式数 控系统 的概 念 ,目前 的开放式 数控 系统 多 以 P C机 为基础 , 配 上各 种控 制卡 。与 以往 的专 用 数控 系统 相 比, 开放 式数 控系 统 般具 有如 下特 点 :一是 格较 低 ,性 能价 格 比极 高; 二是 模块 化 五 、结 束语 的设计 ;三 是丰 富友 好 的人机 界 面; 四足优 良的 开放 性能 ;五 足 可 以预 见 ,开放 式 数控 系统 以其 自身的 优越 性将会 成 为未 来 支 持多种 操作 平 台等 。 先进 数控 系统 的主流 ,在 超精 密加 工 中 的应用 也会 更加 广泛 ,我 四、开放 式数 控系 统在 超精 密D - 中的应 用 nT - 们应 该抓 紧 时间采 取措 施 ,投 入 大量人 力 、财 力进 行研 究开 发 , 开放 式数 控 系统 由于其 1身 的优越 性 , 目前 在 超精 密加 工 中 推动 我 国数控 技术 的发 展 。 9 也得 到 了较广 泛 的应用 。 参考 文献 : ( )国 外 开放 式 数 控 系 统 在超 精 密 加 工 中的 应 用 。 英 国 [] 明 娟 . 谈 数 控 机 床 的 故 障 分 析 与 维 修 【] 职 一 1王 浅 J . R n nu a kP emo公 司在 八 十年 代末开 发 了 Na oom3 0机床 。该机 业 , 01 , 2 1 9 1 0 n fr 0 2 01 :3 —4 床不 仅能 够进 行切 削加 工 ,还可 以用 金 刚石 砂轮 进行 磨 削 ,能加 [] 智, 军, 志颖 . 高数 控机 床 系统 工 作稳 定性 的方 法 【 . 2郑 郭 周 提 J 科 】 工直 径为 3 0 0 mm 的非 球面 金属 反射 镜 。 机床 的控 制 系统采 用 的是 技 资讯 , 1 ,: 2 0 9 0 6 4 美 国 D L AT U 公司 的可编 程 多轴运 动控 制 器 ( MA 。该控 [] 明琳 , ET A P C) 3游 丁旭, 阳.P 神 经 网络 在数 控 系统 故 障诊 断 中应 用【】 潘 B J_ 制器 采用 了先进 的数字信 号 处理 技术 。 机 电技 术 ,0 0 12 —2 2 1 ,:02

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。

机械电气设备开放式数控系统第2部分:体系结构(摘选)

机械电气设备开放式数控系统第2部分:体系结构(摘选)
机械 电气设备 开放式数控 系统 第 2部分 : 系结构 ( 选 ) 体 摘
2 0 —0 1 0 6 1—6发布
1 范 围 G / 8 5 本 部 分 规 定 了开 放 式 数 控 系统 的基 本 体 系 BT 27 9的
2 0 —40 0 70 .1实 施
模块 , 它是一个独立的功能块 , 具有标准的数据接 口。 个 功 能 组件 可 以 选 配 和连 接 不 同 的功 能模 块 实 现 不 同的
逆 向运 动 分 析 正 向运 动 分 析
模块名 MC C m alSle _ a T be e t e MC Itroae nep l r t
MC R F AO MC R F F J A O
5 6
命令轴运动到指定的绝对 位置
个 指 定 距 离
MC Moe boue — vA slt
2 1 ( )27 00 6 :7
季玉茹等. 辊轮密封系统的综合改造. 润滑与密封,00 5 : 2 2( )
1 — 1 03 05
阙彦等. 台变频器控制两 台参数不同的电动机 . 单 制造技术 与机床 ,0 0 5 :1_ 1 l 2 1 ( ) 19 -2 刘雄清.A 5 — 1型离心压缩机振 动故障分析 与处 理. D 30 4 机 械制 造 ,00 6 :3 8 2 1 ( )8— 5 W1 . — 6 0 94 0
允 许 加许 可证 。 33 功 能组 件 fnt n l o p nn . u coa cm oet i
本部分不对操作系统和通信系统作具体规定 ,凡是采用符 合事实标准 、 同际流行 、 技术成熟的操作系统 和通信 系统 ( 包括
P C的通 信 系统 ) 被 视 为符 合 本 部分 。 都

关于FANUC

关于FANUC

FANUC OPEN CNC(FANUC 00/210/160/180/150/320等),open cnc代表开放式数控系统。

FANUC OPEN CNC=FANUC 0,其中“0”代表“OPEN CNC”。

FANUC数控系统电气结构:CNC------Computer Numerical Control,即计算机数字控制系统;内置PMC-----Programmable Machine Control 及接口电路;主轴及伺服驱动装置。

FS-0i-M/T-A/B/CM-------MillT-------TurnPMC代表“可编程机床控制器”,是“programmable machine control”的缩写,FANUC为了区别将自己数控系统内装式PLC有别于通用的PLC,将其命名为PMC。

F-BUS代表“总线”DNC代表“直接数控”HRV------High Response V ector即“高精度矢量控制”FSSB(FANUC serial servo bus)发那科串行伺服总线HSSB(High Speed Serial Bus)高速串行总线HMI(human machine interface)人机界面MMC(man machine conversation)人机对话MCC任务控制中心(Mission Control Center)DC直流电AC交流电A-OUT&HD(jd44a)主轴模拟输出及高速跳过接口SPDL&POS串行主轴指令及模拟主轴编码器接口NC数控(numerical control)PC个人电脑(personal computer)软限位重新设置参数步骤:MDI----OFFSET SETTING-----参数写入-----=1(会出现100号报警,表示参数可修改状态,同时按住RESET和CAN键可消除报警)—SYSTEM—参数—输入1320—NO检索—光标移至对应轴—输入正向移动最大的安全坐标值—INPUT—同样的方法设置负向限位坐标值—最后将“参数写入”=0主轴装置的HRV控制特点:设置HRV滤波器,减少机械谐振影响,加大速度增益,提高系统稳定性;精调加减速,提高同步性;降低高速时绕组温升。

开放式数控系统

开放式数控系统

开放式数控系统概述开放式数控系统是一种灵活、可扩展和可定制的数控系统,它允许用户自由地访问和修改系统的硬件和软件资源。

与传统的封闭式数控系统相比,开放式数控系统具有更高的自由度和可定制性,可以满足不同用户的特定需求。

特点硬件开放性开放式数控系统的硬件是开放的,用户可以自由选择和配置硬件设备,不受束缚于特定的硬件厂商。

这意味着用户可以根据自己的需要和预算,选择性价比更高的硬件设备,并根据实际情况进行升级和扩展。

软件开放性开放式数控系统的软件是开放的,用户可以自由地访问、修改和定制软件。

这样一来,用户可以根据自己的需求和工艺要求,进行深度定制,实现更高的精度、更快的速度和更复杂的功能。

易于集成由于开放式数控系统的开放性,它非常容易与其他系统进行集成。

用户可以通过各种接口和协议,将数控系统与其他设备和软件进行连接,实现信息的共享和交互,提高生产效率和自动化水平。

易于维护和升级开放式数控系统的维护和升级非常简单。

由于用户可以自由访问和修改系统的软硬件资源,当系统出现故障或需要升级时,用户可以直接进行修复或升级,而不需要依赖专业技术人员。

应用场景制造业在制造业中,开放式数控系统的应用非常广泛。

用户可以根据自己的产品需求和生产工艺,选择和定制数控系统,以实现高精度、高效率和高稳定性的加工。

创客和个人工作室对于创客和个人工作室来说,开放式数控系统是一种非常理想的选择。

其开放性和可定制性,能够满足创客们不同的需求和创意,帮助他们实现各种创新和创意。

教育和培训开放式数控系统也在教育和培训领域得到了广泛应用。

学生和培训人员可以通过学习和使用开放式数控系统,了解数控技术的原理和应用,提高他们的技术水平和创新能力。

开放式数控系统的发展趋势开放式数控系统在未来有很大的发展潜力和广阔的市场前景。

随着制造业的发展和技术的进步,对数控系统的需求也越来越高。

开放式数控系统能够满足不同用户的需求和工艺要求,具有更好的灵活性和可扩展性。

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开放式数控系统概述
1.传统的数控系统存在的问题
标准的软件化、开放式控制器是真正的下一代控制器。

传统的数控系统采用专用计算机系统,软硬件对用户都是封闭的,主要存在以下问题:
(1)由于传统数控系统的封闭性,各数控系统生产厂家的产品软硬件不兼容,使得用户投资安全性受到威胁,购买成本和产品生命周期内的使用成本高。

同时专用控制器的软硬件的主流技术远远地落后于PC的技术,系统无法“借用”日新月异的PC技术而升级。

(2)系统功能固定,不能充分反映机床制造厂的生产经验,不具备某些机床或工艺特征需要的性能,用户无法对系统进行重新定义和扩展,也很难满足最终用户的特殊要求。

作为机床生产厂希望生产的数控机床有自己的特色以区别于竞争对手的产品,以利于在激烈的市场竞争中占有一席之地,而传统的数控系统是做不到的。

(3)传统数控系统缺乏统一有效和高速的通道与其他控制设备和网络设备进行互连,信息被锁在“黑匣子”中,每一台设备都成为自动化的“孤岛”,对企业的网络化和信息化发展是一个障碍。

(4)传统数控系统人机界面不灵活,系统的培训和维护费用昂贵。

许多厂家花巨资购买高档数控设备,面对几本甚至十几本沉甸甸的技术资料不知从何下手。

由于缺乏使用和维护知识,购买的设备不能充分发挥其作用。

一旦出现故障,面对“黑匣子” 无从下手,维修费用十分昂贵。

有的设备由于不能正确使用以致于长期处于瘫痪状态,花巨资购买的设备非但不能发挥作用反而成了企业的沉重包袱。

在计算机技术飞速发展的今天,商业和办公自动化的软硬件系统开放性已经非常好,如果计算机的任何软硬件出了故障,都可以很快从市场买到它并加以解决,而这在传统封闭式数控系统中是作不到的。

为克服传统数控系统的缺点,数控系统正朝着开放式数控系统的方向
发展。

目前其主要形式是基于PC的NC,即在PC的总线上插上具有NC功能的运动控制卡完成实时性要求高的NC内核功能,或者利用NC与PC通讯改善PC的界面和其他功能。

这种形式的开放式数控系统在开放性、功能、购买和使用总成本以及人机界面等方面较传统数控有很大的改善,但它还包含有专用硬件、扩展不方便。

国内外现阶段开发的开放式数控系统大都是这种结构形式的。

这种PC化的NC还有专有化硬件,还不是严格意义上的开放式数控系统。

要实现控制系统的开放,首先得有一个大家遵循的标准。

国际上一些工业化国家都开展了这一方面的研究,旨在建立一种标准规范,使得控制系统软硬件与供应商无关,并且实现可移植性、可扩展性、互操作性、统一的人机界面风格和可维护性以取得产品的柔性、降低产品成本和使用的隐形成本、缩短产品供应时间。

这些计划包括
(a)欧共体的ESPRIT 6379 OSACA(Open SystemArchitecture forControl withAutomationSystems)计划,开始于1992年,历时6年,有由控制供应商、机床制造企业和研究机构等组成的35个成员。

(b)美国空军开展了NGC(下一代控制器)项目的研究,美国国家标准技术协会NIST在NGC的基础上进行了进一步研究工作,提出了增强型机床控制器EMC(Enhanced Machine Controller),并建立了Linux CNC实验床验证其基本方案;美国三大汽车公司联合研究了OMAC,他们联合欧洲OSACA组织和日本的JOP(Japan FA OpenSystems Promotion Group)建立了一套国际标准的API,是一个比较实用且影响较广的标准。

(c)日本联合六大公司成立了OSEC(Open SystemEnvironment forController)组织,该组织讨论的重点是NC(数字控制)本身和分布式控制系统。

该组织定义了开放结构和生产系统的界面规范,推进工厂自动化控制设备的国际标准。

2000年,国家经贸委和机械工业局组织进行“新一代开放式数控系统平台”的研究开发。

2001年6月完成了在OSACA的基础上编制“开放式数控系统技术规范”和建立了开放式数控系统软、硬件平台,并通过了国家级验收。

此外还有一些学校、企业也在进行开放式数控系统的研究开发。

开放式数控系统是制造技术领域的革命性飞跃。

其硬件、软件和总线规范都是对外开放的,由于有充足的软、硬件资源可被利用,系统软硬件可随着PC技术的发展而升级,不仅使数控系统制造商和用户进行的系统集成得到有力的支持,而且针对用户的二次开发也带来方便,促进了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用,既可通过升档或裁剪构成各种档次的数控系统,又可通过扩展构成不同类型数控机床的数控系统,开发周期大大缩短。

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