开放式综合数控实验系统概述.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,开放式综合数控试验系统,机械制造及自动化系,.04.10,开放式综合数控实验系统概述,第1页,一,、,开放式综合数控试验系统,系统结构,计,算,机,房,结构与操作,编程、仿真,普通插补,样条、网络试验,数控系统,管,理,机,开放式数控试验装置,数控车床（简易）,数控铣床,数控铣床,接,口,伺服系统,加工中心（暂没有）,开放式综合数控实验系统概述,第2页,二、开放式“软数控”试验装置,(一,),组成,1.工业控制计算机,IPC (,台湾研华企业,),2.英文,WindowsNT4.0,操作系统(,美国微软企业,),3.实时开发系统软件,RTX (,美国,Venturcom,企业,),4.,光纤通讯适配器,SoftSERCANS,接口及开发软件,(,德国力士乐企业,),5.光纤通讯交流数字式伺服系统及主轴系统,(,德国力士乐企业,),6.自主开发,Soft-CNC,控制软件和,PLC,程序,开放式综合数控实验系统概述,第3页,开放式“软数控”试验装置总体组成（1）,开放式综合数控实验系统概述,第4页,(二)基于,PC,开放式“软数控”实 验装置总体结构示意图（2）,开放式综合数控实验系统概述,第5页,（三）,系统软硬件结构1.,软件结构,(1),开放式综合数控实验系统概述,第6页,系统软件结构（2）,开放式综合数控实验系统概述,第7页,2.硬件结构,开放式综合数控实验系统概述,第8页,电气结构框图,开放式综合数控实验系统概述,第9页,用户界面,开放式综合数控实验系统概述,第10页,(四)开放式数控系统概念,IEEE(,国际电气电子工程师协会)是这么定义开放式数控系统：,“含有以下特征系统能够被称为开放系统：符合系统规范应用能够运行在多个销售商不一样平台上，能够与其它系统应用互操作，而且含有一致格调用户交互界面。”,通俗地说开放式数控系统应该基于通用,PC,平台，充分利用,PC,机硬件发展快速，软件资源丰富优势。,开放式综合数控实验系统概述,第11页,(五)开放式数控系统发展过程,1.在过去,，所谓开放只是在,专有系统硬件中简单地嵌入,PC,技术，对系统人机界面等非实时控制部分实现了有限开放。,开放式综合数控实验系统概述,第12页,2.当前,开放式数控系统，,主要以通用微机为计算平台，以,PC,上标准插件形式开放式运动控制器为控制关键。,伺服控制和机床逻辑控制均由运动控制器完成。运动控制器可编程，以运动子程序方式解释执行数控程序(,G,代码等,支持用户扩展)，以,PLC,子程序方式实现机床逻辑控制。这类系统特点是：硬件板卡接口符合,PC,标准，可直接插在通用计算机中，,但数控关键软件仍是专用。,开放式综合数控实验系统概述,第13页,3.开放式数控系统发展方向就是所谓,“软件数控”,，即数控系统实现只是一个通用计算机上标准应用程序,而不再是包含有许多插件板专用硬件系统。不论是硬件还是软件都将实现完全开放。,开放式综合数控实验系统概述,第14页,数控系统开放性示意框图,开放式综合数控实验系统概述,第15页,(六),开放数控系统发展过程图示,开放式综合数控实验系统概述,第16页,(七)实时开发系统软件,RTX,开放式综合数控实验系统概述,第17页,(八)光纤通讯,SERCOS,接口及交流数字式伺服系统、主轴系统,1.概述,：,数字伺服系统含有高速,高精度和无漂移等特点,发展非常快速而且已经在数控机床上取得广泛应用。但数字通讯协议通常由各伺服系统和,CNC,制造厂制订,各厂家产品普通不具备交换性。,为处理交换性问题,1990年由德国主要,CNC,系统制造商、伺服系统制造商和研究机构共同发起成立了,SERCOS(SErial Real-time COmmunication Specification),协会，其目标是制订一个,CNC,系统与数字伺服系统之间统一数据交换接口，提供产品交换可能性。当前该协议已经被世界上主要,CNC,和伺服系统制造商所接收，1995年,SERCOS,接口协议被确立为,IEC61491,国际标准。它也是当前用于数字伺服和传动数据通信唯一国际标准。,开放式综合数控实验系统概述,第18页,2.,光纤通讯接口：,SERCOS,接口由一个主站（,Master,CNC,或,FMC）,和若干个从站（,Slave,伺服、主轴或,PLC-IO）,组成，各站之间采取光缆联接，组成环形网，见图。站间最大距离为40,m，,最大从站数为254，通讯速度最高为16,Mbit/s，,主站与从站之间能够传送以下信息：位置、速度和扭矩指令值；位置、速度和扭矩实际值，伺服和电机参数，伺服状态和报警，控制方式命令，,PLC-IO,开关量信号。,开放式综合数控实验系统概述,第19页,3.SERCOS,环示意图,开放式综合数控实验系统概述,第20页,工大,校园网,试验室,服务器,试验室,浏览器,研究室,浏览器,个人机算机浏览器,数控车床,数控铣床,加工中心,开放式数控机床,三,、试验,（一）网络试验系统,开放式综合数控实验系统概述,第21页,（二）逐点比较法插补,逐点比较法直线插补,逐点比较法圆弧插,补,开放式综合数控实验系统概述,第22页,（三）数字积分法插补,数字积分法直线插补,数字积分法圆弧插补,开放式综合数控实验系统概述,第23页,（四）数据采样插补,数据采样直线插补,数据采样圆弧插补,开放式综合数控实验系统概述,第24页,（,五）,B,样条曲线插补,开放式综合数控实验系统概述,第25页,（六）插补在铣床仿真中应用,开放式综合数控实验系统概述,第26页,（七）插补在车床仿真中应用,开放式综合数控实验系统概述,第27页,(八),计算机软数控装置试验,(,B,刀补仿真),开放式综合数控实验系统概述,第28页,四、建设效果评价,本试验系统含有,可扩展、可添加、可组合开放性,，能够适应数控基础试验和发展中新数控技术试验。本试验系统能够作为当代制造系统及自动化方面,多门相关课程试验基础试验设备和技术平台,（,CAD/CAM、,数控刀具、计算机控制自动化系统、数控加工工艺、,UG,编程、模具加工、计算机在机械制造上应用、智能加工程等课程）。本教学试验能满足“数控技术”教学计划和教学试验纲领要求，,对试验设备和装置缺乏是很大补充,，使演示试验变成学生人人动手主动试验，从而启发学生创新能力。不但完善了已开出试验，而且开出了,综合性、设计性和创新性新试验。,开放式综合数控实验系统概述,第29页,特点为：,1、,实践性强,本试验自始至终都是学生亲自动手，在计算机上仿真实际“数控机床数控系统”，进行操作、编程及仿真刀具运动轨迹。然后将程序由计算机网络传送到数控机床或开放式综合数控试验系统上进行实际加工。,2、,综合性强,本试验系统能够进行各种试验项目：数控车床操作、编程和加工试验；数控铣床操作、编程和加工试验以及插补原理试验等等。,3、本试验含有,可扩展、可开发性,。“开放式综合数控试验系统”能够增添,NC,指令和数控功效。当前商品化数控机床不能作到这些。,4、该试验系统中多个试验到达了,国内同类试验先进水平。,开放式综合数控实验系统概述,第30页,