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高速cnc雕刻機數控系統的組成

文章作者: 一帆數控 發布日期:2012-12-10

  YF—D8070全罩雕刻機是一種專門為嵌入式控制而定義的工業控制總線,其信號定義和PC/AT基本一致,但電氣和機械規范卻完全不同,是一種優化的、小型、堆棧式結構的嵌入式控制系統,與普通PC、ISA總線控制系統相比有如下特點:

  (1)尺寸結構小:標準模塊的機械尺寸是3.6*3.8英寸,即90*96mm。

  (2)堆棧式連接:總線以/針0和/孔0形式層疊連接,即PC104總線模塊之間,總線的連接是通過上層的針和下層的孔相互咬和相連,這種層疊封裝有極好的抗震性。

  (3)輕松總線驅動:減少元件數量和電源消耗,4mA總線驅動即可使模塊正常工作,每個模塊1~2W能耗。正是由于PC104體積小,功耗小,聯接可靠,采用PC104作為主機,可以大大減小CNC控制器的體積,系統更加緊湊可靠。

  因此,這里選用PC104工控機作為上位機,搭建了/位置控制卡+PC1040的開放式形式數控系統,系統的組成框圖如圖1所示。

  根據功能的不同,可將系統分成如下各模塊:系統管理模塊、運動控制模塊、數字-脈沖伺服接口模塊、電氣控制模塊、機床面板操作模塊和伺服驅動模塊。下面分別加以簡要介紹。

  (1)管理模塊和運動控制模塊

  這部分功能主要由上位機PC104實現,主要任務是管理和組織整個CNC系統有條不紊地工作,主要包括加工程序的輸入、編輯編譯,中斷管理,故障的自診斷,完成各種控制算法和插補算法,響應操作面板和鍵盤的輸入,同時還要把運動控制器反饋的數據,數控雕銑機床工作狀態,在CRT上顯示出來。

  (2)數字-脈沖伺服接口模塊和電氣控制模塊

  基于CPLD的位置控制卡在每個插補周期內接收來自上位機(PC104)的位置信息,將其轉換成主軸及進給系統的控制信息(一定頻率和個數的脈沖),實現精確的位置控制;同時實現其他輔助電路功能,如主軸起停,工件的夾緊、松開,冷卻液開/關等功能。即實現了數字-脈沖接口功能和電氣控制功能。

  (3)機床面板操作模塊和伺服驅動模塊

  機床操作面板則用單片機進行管理。單片機實時對面板各按鍵進行掃描,并計算出鍵值,通過串口與上位機進行通信。

  驅動器為SANYOQ系列,采用位置控制方式,位置控制卡發出的脈沖與方向信號分別差分輸出至驅動器。卡上的輸出口通過中間繼電器控制驅動器的伺服ON的接通,而輸入口也通過中間繼電器讀入驅動器輸出的伺服準備好以及伺服報警等信號。

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