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基于PMAC的数控火高压绝缘焰切割机数控系统开发
浏览: 发布日期:2017-09-03


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近年来,随着工业PC机性能的快速发展,可靠性大为提高,而价格却大幅度降低,以工业PC机为核心的控制系统已广泛被工业控制领域所接受。在机床控制领域,采用工业PC机,在流行的操作系统下发展通用的数控系统,已成为数控技术发展的最新潮流。其中,基于工业PC机和Windows操作系统的开放式、模块化数控系统是发展的主要方向。1 数控系统的硬件结构  1.1 PMAC多轴运动控制器  美国Delta Tau公司生产的可编程多轴运动控制器(PMAC)是世界上功能最强的运动控制器之一,它借助于Motorola的DSP56001/56002数字信号处理器,可以同时操纵1~8个轴。它能够对存储在它内部的程序进行单独的运算,执行运动程序、PLC程序、进行伺服环更新,并以串口、总线两种方式与主计算机进行通讯。而且它还可以自动对任务进行优先等级判别,从而进行实时的多任务处理,这使得它在处理时间和任务切换这两方面大大减轻主机和编程器的负担,提高了整个控制系统的运行速度和控制精度。  1.2 数控火焰切割机加工工艺特点  数控火焰切割机,具有一般数控机床的特点,能根据数控加工程序,自动完成从点火)预热)通切割氧)切割)熄火)返回原点的整套切割过程。但数控火焰切割机又有别于一般数控金属切削机床,它利用氧)乙炔火焰把钢板割缝加热到熔融状态,用高压氧吹透钢板进行切割,而不像金属切削机床那样,是用金属切削工具与工件刚性接触来进行切削加工。由于各种因素的影响,有时会发生钢板未割穿的现象,此时割炬应暂停下来按原轨迹准确地返回到未割穿点,再按原轨迹重新切割,因此数控火焰切割机必须具有随时实现暂停及按原轨迹返回的功能。  1.3 数控系统硬件结构  该数控火焰切割机采用工业PC机为基础,在工控机主板上的ISA扩展槽插上PMAC多轴运动控制器,形成该机床的控制中心。工控机上的CPU与PMAC卡的CPU构成主从式双微处理器结构,两个CPU各自实现相应的功能,其中PMAC主要完成机床三轴的运动控制、控制面板开关量的控制和数字化采集的控制,工控机则主要实现系统的管理功能。为了实现PMAC多轴运动控制的功能,还需在PMAC板上扩展相应的I/O板、伺服驱动单元、伺服电机、编码器等,最终形成一个完整的控制系统。控制系统硬件由主频为233MHz的工业PC机、PMAC-Lite1.5运动控制器、I/O板、伺服单元及交流伺服电机等组成。数控系统硬件框图,如图1所示。图1 基于PMAC的CNC系统结构简图  (1)PMAC运动控制器与主机之间的通讯采用了两种方式:一种是总线通讯方式;另一种是利用双端口RAM(DPRAM)进行


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