基于RS-485串行通信標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動控制器的設(shè)計(jì).pdf

1、把計(jì)算機(jī)應(yīng)用于機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床發(fā)展史上的一個重要里程碑，它使機(jī)械加工技術(shù)達(dá)到了一個嶄新的水平。目前，基于PC的開放式數(shù)控系統(tǒng)(PC-NC)已成為當(dāng)前數(shù)控系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。其中，以PC機(jī)為系統(tǒng)平臺而開發(fā)的基于運(yùn)動控制器的開放式數(shù)控系統(tǒng)具有價格低、精度高、易擴(kuò)展升級、開發(fā)周期短等特點(diǎn)，是目前應(yīng)用最多的一種PC-NC。 本文主要介紹了一種以嵌入式PC機(jī)作為系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺，采用“運(yùn)動控制器+PC”結(jié)構(gòu)形式的數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)。在運(yùn)動控

2、制器與上位機(jī)的硬件連接上，突破傳統(tǒng)的CNC嵌入PC型硬件結(jié)構(gòu)形式，采用了基于RS-485標(biāo)準(zhǔn)的串行連接，實(shí)現(xiàn)了上下位機(jī)的分體結(jié)構(gòu)，為用戶的安裝使用帶來了許多便利。同時利用FPGA技術(shù)，克服了直接用RS-232轉(zhuǎn)RS-485方式存在的傳輸數(shù)率無法滿足數(shù)控系統(tǒng)高速要求的難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了兩者之間的高速串行通信。 本文在運(yùn)動控制器設(shè)計(jì)上采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，將運(yùn)動控制器分為運(yùn)動控制和通信兩大模塊，其中又將運(yùn)動控制部分分為以下各功能模塊：位置

3、反饋模塊、手脈輸入模塊、脈沖發(fā)生模塊、主軸接口模塊、主軸反饋模塊、嵌入式PLC接口模塊。 本文深入討論了其各功能模塊的具體設(shè)計(jì)。在脈沖發(fā)生模塊的設(shè)計(jì)中，文中采用的小數(shù)分頻方法，使運(yùn)動控制器能在一個插補(bǔ)周期內(nèi)，平穩(wěn)輸出特定頻率和數(shù)目的控制脈沖，提高了電機(jī)的運(yùn)行性能。詳細(xì)介紹了利用FPGA技術(shù)進(jìn)行基于RS-485串行標(biāo)準(zhǔn)的高速串行通信設(shè)計(jì)方法，并制作了通信實(shí)驗(yàn)板，驗(yàn)證了該通信方式的可行性。 在本文數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用了多項(xiàng)措