PDF《数控系统的软件结构（CME988）》

数控工作室是中国最大的数控技术学习交流网站 | 注册会员 | 加入收藏 | | 首页 | 数控编程 | 数控机床 | 数控系统 | 数控维修 | 数控试题 | 数控论文 | 数控技术交流 | 资料下 数控技术交流QQ群:3004401(本群供大家互相讨论数控技术方面话题,与数控无关人员请勿进.

) 您现在的位置: 数控系统的软件结构(CME988) ??? 1.多轴多通道数控软件结构 ? ? CME988数控系统是在DOS(或Windows)环境下运行的多轴多通道数控软件.一 个通道就是一个完整的CNC控制功能,即可以控制一台机床,它包括机床的坐标 轴X、Y、Z、…,主轴,刀库位置控制,PLC功能等.通道数和每个通道内的控 制轴数,可由参数设定. ? 从理论上讲,系统的通道数可以很多,但实际上,由于每个通道都占一定的 硬件空间和硬软件的运行时间,所以不可能无限多.本系统的硬件结构是单 CPU结构,可选用四通道工作方式,最多联动轴为8轴.系统最小控制周期= 3ms+2ms/通道数,其中3ms为系统运行所需的基本时间,与通道数无关,每个 通道还需占用2ms时间.系统多通道软件结构框图,如图19-7所示. 图19-7? 多通道软件结构示意图 ??? 为使数控系统控制多个通道,尽可能选用速度较快的PC.为了方便用户使用,系统软件采用两组设定.第一级为系统配 数配置级.系统配置级给定系统配置的上限,如最大通道数、每通道的最大轴数、系统的控制周期.在参数配置级,用户可 大配置范围内,以参数方式设置机床的控制轴数、进给轴名称、是否要刀库位置控制、是否要主轴调速等控制.其示意框图 Google 提供的广告 PLC软件 PLC编程软件 CNC机床维修 PLC C www xingg com 页码,1/5 数控系统软件的结构 2010-7-11 http://www.busnc.com/ncart/ncsysarch.htm ??? 图19-8? CNC系统应用软件生成 注:m=1~12,n=1~8,k=3~32ms ??? ?2.一个通道的软件结构 ???? CME988软件的框图如图19-9所示.它有五个基本功能软件模块:CNC模块、PLC模块、会话编程模块、 模块和FMS网络通信模块.这些模块是用C语言编写,与计算机和操作系统无关,这些模块具有可移植性. ??? 在DOS操作系统下,实现CME988软件的实时多任务操作系统,由该实时多任务操作系统调度五个基本软 五个软件功能模块能在DOS操作系统支持下运行. ?? 图19-9? CME988软件框图 ?? 和PC外部设备(如显示器、磁盘驱动器和键盘等)的连接,是通过BIOS软件模块(或用C语言编写)来实现的.该部分软 性,使其适应PC外设不断发展的要求,例如适应高分辨率的显示器、新型网卡等. ?? ?CNC输入输出接口模块软件,是将CNC系统与机床进给伺服、主轴伺服、PLC进行信息交换.这部分软件是对用户开放的, DI/DO的设计不同而不同. ??? (1)CNC软件模块? 其主要功能有: ??? 1)1~4个通道的控制. ??? 2)每通道最多8轴联动. ??? 3)直线、圆弧、螺旋线插补. 页码,2/5 数控系统软件的结构 2010-7-11 http://www.busnc.com/ncart/ncsysarch.htm ??? 4)刀具长度补偿、半径补偿、刀尖补偿和3D刀偏补偿. ??? 5)随机刀具管理,刀具寿命管理. ??? 6)伺服漂移补偿,螺距误差补偿. ??? 7)导轨直线度补偿,导轨垂直度补偿. ??? 8)反向间隙补偿. ??? 9)对称加工、比例缩放和软限位. ??? 10)运行状态自动记录,系统故障诊断. ??? 11)窗口和菜单方式操作,中英文提示. ??? 12)3维/2维图形仿真,可存储图形数据. ??? 13)多种车削、铣削和钻削固定循环. ?? (2)扩展数控语言软件模块? 这种语言类似于有些CNC系统供应商提供的用户宏程序功能,但比宏程序功能更丰富和灵活 用机床的最终用户,可以利用扩展数控语言自行开发特殊的控制功能.例如用扩展数控语言开发特种固定循环,也可以用这 展到用于步冲机、火焰切割机、弯管机等领域.扩展数控语言的主要功能有: ??? 1)数学运算. ??? 2)逻辑运算. ??? 3)指定机床各轴运动指令. ??? 4)指定主轴运动指令. ??? 5)与PLC输入/输出接口交换数据. ??? 6)通道之间的数据交换与运行同步. ??? 7)磁盘数据管理和运行状态记录. ??? 8)子程序调用和跳转指令. ??? 9)系统运行控制,例如通道启动、暂停和复位等. ??? 10)利用扩展数控语言可以完成刀具长度的自动补偿. ??? 11)完成工件安装定位误差的自动补偿. ??? 12)完成刀具的自动更换. ??? 13)在扩展数控语言支持下,可用一台CME988系统的一个通道为主通道,控制多个CNC系统,完成柔性制造单元的控制任 示. 图19-10? 柔性制造单元连接方式 ?? (3)会话编程系统软件模块? 本模块提供在CNC软件模块背景下操作,面向加工工艺的图形交互会话编程系统(针对车床 程由中、英文菜单引导,由图形窗口支持.此系统还能读入由AUTOCAD系统生成的CAD几何数据(DXF),附加必要的工艺信息 工程序. ?? (4)FMS通信软件模块? 它提供适用于FMS控制系统或车间管理的通信协议,接口硬件可以根据数据通信的速度要求,选ARCNET通信网卡.ARCNET是一种标准的PC外部设备,通信速度高,可带多个节点,可靠性高,特别适用于PC在工业环境下的 协议的主要功能有: 页码,3/5 数控系统软件的结构 2010-7-11 http://www.busnc.com/ncart/ncsysarch.htm ??? 1)执行CNC操作命令,启动、复位和暂停等. ??? 2)查询CNC系统的运行状态. ??? 3)CNC系统文件的管理,如发送、接收、复制和删除等. ??? 4)传送PLC操作指令,输入和输出. ??? 图19-11是由ARCNET联网方式的柔性制造系统. 图19-11? 柔性制造系统示意图 ?? (5)PLC软件模块? PLC模块是完全向数控系统用户开放的模块.PLC程序的编制是用C语言完成的.C语言具有丰富的功能 制简捷直观,逻辑性强,调试方便,是一般CNC系统内藏PLC的指令系统无法比拟的.为更方便编制PLC程序,该模块还增设了 避免直接和CNC内核打交道,采用公用变量来使CNC和PLC间进行信息交换,用户只需对这些变量进行操作,即可完成与CNC程??? 定义了26种功能指令,如输入、输出、定时器、脉冲发生器等. ??? 通过PLC进行轴控制. ??? 为使PLC程序的编制简明快捷,设计了名为US.C的所谓"用户PLC程序框架",用户在编制自己的PLC时,只需在US.C的适 控制语句即可. ??? 用C语言编制的PLC程序经编译和系统软件进行连接,生成最后的把CNC和PLC模块连接在一起的控制程序,连接流程如图 图19-12? 软件连接示意图 ??? PLC程序的调用大致可划分为两个阶段.初始化PLC程序,存于init-PLC-user(){初始化内容}部分中,{? }中的程序只在 次,该部分完成一些和机床的初始化状态相关的操作.另一阶段是系统每8ms执行一次其余的PLC程序. 页码,4/5 数控系统软件的结构 2010-7-11 http://www.busnc.com/ncart/ncsysarch.htm 页码,5/5 数控系统软件的结构 2010-7-11 http://www.busnc.com/ncart/ncsysarch.htm