嵌入式系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床運行狀態(tài)監(jiān)控中的應(yīng)用研究.pdf

1、本論文在國家“八五”“九五”科研課題期間研制出的數(shù)控測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，分析了前期測試系統(tǒng)的優(yōu)缺點，提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案，研究了基于嵌入式系統(tǒng)的遠(yuǎn)程狀態(tài)測試技術(shù)。 本文設(shè)計了基于嵌入式的數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程運行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。通過實時檢測數(shù)控機(jī)床運行的多項參數(shù)，利用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控。根據(jù)檢測數(shù)控機(jī)床各軸的位置，實現(xiàn)遠(yuǎn)程三維加工過程實時再現(xiàn)。同時，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)反饋的位置坐標(biāo)，分析了數(shù)控系統(tǒng)誤差對加工工件

2、影響程度的大小。 在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)中，重點研究了數(shù)字采樣接口和模擬采樣接口、溫度采集模塊、遠(yuǎn)程通訊接口及通訊協(xié)議幾個模塊。在數(shù)字采集接口電路模塊中采用高效專用計數(shù)芯片，使測試系統(tǒng)在高效、高速、集成度和可靠性等方面有了明顯改善，提高了測試系統(tǒng)的抗干擾能力；模擬采集接口電路模塊主要采集數(shù)控系統(tǒng)上電機(jī)的動態(tài)性能參數(shù)如電壓、電流等信號，實現(xiàn)對伺服電機(jī)進(jìn)行監(jiān)測。溫度補(bǔ)償是數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢，故本嵌入式檢測系統(tǒng)對機(jī)床重點部位進(jìn)行溫度采集，

3、實現(xiàn)對機(jī)床溫度進(jìn)行實時監(jiān)控。在嵌入式系統(tǒng)中擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)控制器，使之具備與遠(yuǎn)程計算機(jī)通信的能力。 信息平臺使用openGL開發(fā)了三維顯示界面，用來顯示四軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床的加工路徑。嵌入式系統(tǒng)通過對機(jī)床編碼器的輸出脈沖進(jìn)行計數(shù)，獲得各軸的位置，再通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程的信息平臺，信息平臺則把得到的脈沖值轉(zhuǎn)換成機(jī)床的位置坐標(biāo)，然后顯示在構(gòu)建好的三維坐標(biāo)系中。遠(yuǎn)程三維顯示較好的監(jiān)控了數(shù)控加工的過程。在獲得機(jī)床坐標(biāo)的基礎(chǔ)之上，通過建立數(shù)控系統(tǒng)誤差對