基于RS-485串行通信標準的數(shù)控系統(tǒng)運動控制器的設計.pdf

1、把計算機應用于機床數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床發(fā)展史上的一個重要里程碑，它使機械加工技術達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)已成為當前數(shù)控系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。其中，以PC機為系統(tǒng)平臺而開發(fā)的基于運動控制器的開放式數(shù)控系統(tǒng)具有價格低、精度高、易擴展升級、開發(fā)周期短等特點，是目前應用最多的一種PC-NC。 本文主要介紹了一種以嵌入式PC機作為系統(tǒng)基礎平臺，采用“運動控制器+PC”結構形式的數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)。在運動控

2、制器與上位機的硬件連接上，突破傳統(tǒng)的CNC嵌入PC型硬件結構形式，采用了基于RS-485標準的串行連接，實現(xiàn)了上下位機的分體結構，為用戶的安裝使用帶來了許多便利。同時利用FPGA技術，克服了直接用RS-232轉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，實現(xiàn)了兩者之間的高速串行通信。 本文在運動控制器設計上采用模塊化的設計思想，將運動控制器分為運動控制和通信兩大模塊，其中又將運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計。在脈沖發(fā)生模塊的設計中，文中采用的小數(shù)分頻方法，使運動控制器能在一個插補周期內，平穩(wěn)輸出特定頻率和數(shù)目的控制脈沖，提高了電機的運行性能。詳細介紹了利用FPGA技術進行基于RS-485串行標準的高速串行通信設計方法，并制作了通信實驗板，驗證了該通信方式的可行性。 在本文數(shù)控系統(tǒng)的設計中采用了多項措