基矛PC的CNC雕铣机数控系统的研究

CNC雕铣机技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，是制造业实现自动化的基础。新一代数控系统正朝着以个人计算机为基础，向着开放化、智能化、网络化方向发展。基于PC的开放式数控系统可以充分利用计算机的软硬件资源和适于PC机的各种先进技术，已成为数控技术的发展趋势。

CNC雕铣机开放式数控系统有以下三种类型：a)PC机嵌入NC型：在传统的专用NC中简单地嵌入PC技术，NC可以共享一些计算机的软硬件资源，而计算机只参加辅助编程、分析、监控、生产管理和工艺编制等工作；b)NC嵌入PC型：这是完全采用PC机为硬件平台的数控系统，运动控制（包括轴控制和机床逻辑控制）功能由配有专用控制芯片的独立的运动控制器完成，通常以PC插件（符合ISA或PCI总线标准）形式的硬件或通过网络连接的嵌入式系统实现；c)全软件型：这是完全采用PC机软件控制的一种数控系统，它把运动控制器以应用软件的形式实现。目前最常用的Windows桌面操作系统是多线程、抢线多任务的32位操作系统，实时性比较差。而实时控制又是数控系统的关键所在，它决定了数控机床的加工速度和加工精度。因此有些数控系统采用原始的DOS操作系统作为软件平台，可以满足一般的实时性要求。但是，运行在实模式下的16位单任务的DOS操作系统没有发挥出32位PC机的优势，而且应用程序受640k内存限制，可直接对硬件操作，系统可靠性难以保证。，本文介绍一种基于WindowsCE操作系统平台的数控CNC雕铣机控制系统，利用WindowsCE强大的图形界面功能、多线程机制和多媒体定时器来解决数控软件的实时多任务处理能力，其良好的软硬件兼容能力，能够实现建立在标准总线基础上的模块化开放式数控系统。本系统采用NC嵌入PC型结构由PC+PMAC构成开放式半闭环数控系统。运动控制器应用DSP的高速计算能力，实现系统的高性能、高速度和高精度。系统以极高的响应和处理速度完成对电机的控制，实现空间直线插补和圆弧插补。系统以简洁实用的操作完成对复杂图形的雕刻。