基于PMAC的开放式网络化数控系统的研究及应用

论文摘要

当今数控系统一方面朝着智能化、集成化和网络化发展，另一方面朝着高级化、复杂化和个性化方向发展。为此，数控机床要求能实现接口通讯开放化、机床结构模块化、控制功能专门化和操作系统个性化，从而开放式网络化数控系统便成了数控系统的发展趋势和研究热点。本文以数控技术的发展概况为切入点，分析了现代数控系统的技术特征和发展趋势，阐述了开放式数控系统的基本概念和特点。在分析OSACA体系结构的基础上，对照传统数控系统的软硬件结构，剖析了数控系统的开放需求、开放原则以及开放途径。在对基于PC的三种开放体系结构模型的研究分析后，选择以PC+PMAC（可编程多轴运动控制卡）为体系结构方案建立了开放式数控系统硬件原型，重点设计了数控系统的硬件结构，采用面向对象的模块化方法分析了数控系统软件的功能模块和功能单元。本文还介绍了开放式数控系统的开发过程和方法，其中包括操作系统和开发平台的选择、下位机G／M等代码功能的实现以及上位机PC人机界面功能的实现。随着计算机技术、网络技术越来越广泛的运用，网络化制造已经成为制造企业现代化的标志。本文还以网络化制造模式下对数控系统的网络化要求为出发点，分析了网络化数控系统的功能和特点，构建了网络化数控系统的功能模型，并在Internet／Intranet技术的基础上，采用Browser／Server模式建立了网络化数控系统的体系结构。在此基础上，利用Winsocket编程技术实现了局域网内的网络文件传输和消息发送等功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 数控技术发展概况
• 1.1.1 数控技术发展历史
• 1.1.2 现代数控系统的发展趋势
• 1.2 开放式数控系统的研究现状
• 1.2.1.开放式数控系统的基本概念
• 1.2.2.开放式数控系统的国内外研究概况
• 1.3 本文的研究背景及内容安排
• 1.3.1 课题研究背景
• 1.3.2 论文的内容安排
• 1.4 本章小结
• 2 开放式数控系统体系结构
• 2.1 OSACA参考模型体系
• 2.1.1 OSACA参考结构
• 2.1.2 OSACA通信系统
• 2.1.3 OSACA配置系统
• 2.2 传统数控系统体系结构分析
• 2.2.1 传统数控系统的硬件结构
• 2.2.2 传统数控系统的软件结构
• 2.3 开放式数控系统体系结构分析
• 2.3.1 数控系统的开放需求和原则
• 2.3.2 数控系统体系结构的开放途径
• 2.3.3 基于PC的开放式体系结构
• 2.4 本章小结
• 3 系统硬件结构设计与软件模块分析
• 3.1 控制系统总体结构设计
• 3.2 开放式铣削数控系统的硬件平台设计
• 3.2.1 PMAC多轴运动控制器介绍
• 3.2.2 数控系统硬件结构设计
• 3.3 开放式铣削数控系统的软件结构设计
• 3.3.1 数控系统软件功能模块分析
• 3.3.2 数控系统软件的功能单元划分
• 3.3.3 数控系统的软件结构
• 3.4 本章小结
• 4 数控系统软件模块开发
• 4.1 操作系统和开发平台的选择
• 4.2 下位机数控功能软件的开发
• 4.2.1 PMAC语言特点
• 4.2.2 PComm32通讯驱动软件
• 4.2.3 G功能的实现
• 4.2.4 M辅助功能的实现
• 4.3 上位机数控功能软件的实现
• 4.3.1 人机交互界面总体框架的设计
• 4.3.2 加工程序编辑界面实现
• 4.3.3 自动运行模式界面实现
• 4.3.4 手动操作模式界面实现
• 4.3.5 刀具参数管理界面实现
• 4.4 本章小结
• 5 数控系统网络化功能的研究与开发
• 5.1 数控系统网络化功能需求
• 5.1.1 数控系统网络化功能的必要性
• 5.1.2 数控系统的网络化功能需求
• 5.2 网络化数控系统的体系结构
• 5.2.1 网络化数控系统的功能模块分析
• 5.2.2 网络化数控系统的体系结构
• 5.3 数控系统网络化功能实现的关键技术
• 5.3.1 基于TCP/IP协议的通信技术
• 5.3.2 WinSocket编程
• 5.4 数控系统网络传输功能的实现
• 5.5 本章小结
• 总结
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集