基于虛擬儀器的服裝裁剪機(jī)數(shù)控系統(tǒng)

　　(1)刀頭控制模塊：對刀頭的角度控制包括控制刀頭前進(jìn)方向與X-Y平面內(nèi)的運動軌跡切線方向一致，并根據(jù)刀面受力狀況對刀頭偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行補償。刀頭控制的程序框圖如圖3所示。具體實現(xiàn)則主要靠調(diào)用動態(tài)鏈接庫pmac.dll（PCOMM32中提供）的相應(yīng)函數(shù)。已定義的M變量可以在程序里像使用任何其他變量那樣使用。例如程序中判斷“程序結(jié)束？”讀的是M150的狀態(tài)，判斷“到分段處？”讀的是M151的狀態(tài)，它們都可以采用調(diào)用動態(tài)鏈接庫中的函數(shù)PmacGetResponseA輕松地實現(xiàn)。而對步進(jìn)電機(jī)的運動控制則是通過在LabVIEW中調(diào)用C源代碼，即利用CIN代碼接口實現(xiàn)。

　　為了保證刀頭圍繞Z軸的角度調(diào)整能及時跟上運動軌跡的變化，即達(dá)到實時性要求，應(yīng)對刀頭控制做優(yōu)化改進(jìn)，現(xiàn)以圖4的衣片圖樣為例說明：

　　當(dāng)運動到A、B、C、D、E 5個不連續(xù)點時，要先使PMAC的運動程序暫停，待步進(jìn)電機(jī)帶動刀頭偏轉(zhuǎn)到需要的角度時，再控制運動程序繼續(xù)。
　　連續(xù)運動段基本上由平滑曲線組成。對連續(xù)運動段，可根據(jù)其曲率變化，設(shè)置不同的運動速度。如a、e、f段為直線，可設(shè)運動速度為100mm/s；b段設(shè)為50mm/s；d段曲率最大，運動速度要再慢一點，可設(shè)為5mm/s。這樣，在每個掃描周期步進(jìn)電機(jī)只需要調(diào)整很小的角度就可以滿足要求。
　　經(jīng)過這樣的運動規(guī)劃后，既保證了較快的裁剪速度，又確保了刀頭轉(zhuǎn)角及時到位，滿足了系統(tǒng)的實時性要求。
　　(2)圖形轉(zhuǎn)換模塊：將衣片的AutoCAD圖形（.DXF格式)轉(zhuǎn)化為PMAC運動控制器能夠識別的運動程序(.PMC格式)。這樣即使不熟悉PMAC的工藝人員也可以很方便地通過將CAD圖樣進(jìn)行轉(zhuǎn)換來生成衣片圖樣文件，而不必直接編輯復(fù)雜的PMAC源程序。
　　(3)通信模塊：主機(jī)通過總線與下位機(jī)進(jìn)行通信，Delta Tau公司提供了許多軟件庫，這使得主機(jī)通信程序的開發(fā)變得更加容易。動態(tài)鏈接庫（DLL）是一個位于應(yīng)用程序外部的過程庫，它是可共享和重入的，并可以從應(yīng)用程序中調(diào)用，在運行時被動態(tài)鏈接，當(dāng)要執(zhí)行DLL中的函數(shù)時，根據(jù)鏈接產(chǎn)生的重定位信息，Windows轉(zhuǎn)去執(zhí)行DLL中相應(yīng)的函數(shù)代碼，從而節(jié)省了寶貴的內(nèi)存資源。PCOMM動態(tài)鏈接庫提供的函數(shù)幾乎可處理所有需要的底層操作。在Windows環(huán)境中利用動態(tài)鏈接庫pmac.dll中提供的各種函數(shù)，建立上位機(jī)和下位機(jī)的通信。
　　(4)初始化及參數(shù)設(shè)置模塊：上下位機(jī)建立通信后，就要進(jìn)行系統(tǒng)初始化，包括全局變量賦初值，X、Y軸回原點，旋轉(zhuǎn)軸回零位（通過接近開關(guān)檢測是否到位）等。參數(shù)設(shè)置包括X、Y軸的運動速度、加速度、回零速度等變量的設(shè)置。
　　(5)故障診斷程序：診斷程序可以在系統(tǒng)工作過程中，隨時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，并能指示故障類型。當(dāng)發(fā)生故障時，該模塊可提供一種輔助診斷手段，增加系統(tǒng)的易維護(hù)性。
　　(6)顯示模塊：用于動態(tài)顯示衣片圖樣的加工軌跡，可分為自動、手動二種方式。設(shè)置為自動時，圖形顯示范圍自動調(diào)整；設(shè)置為手動時，顯示范圍固定。這可以運用LabVIEW提供的X-Y Gragh函數(shù)方便地實現(xiàn)。
3 總 結(jié)
　　在PC機(jī)上嵌入PMAC卡開發(fā)數(shù)控裁剪機(jī)時，可充分利用PMAC卡在處理運動控制方面的強(qiáng)大功能。運用基于Windows系統(tǒng)的LabVIEW軟件，調(diào)用動態(tài)鏈接庫函數(shù)和CIN接口可方便地實現(xiàn)上、下位機(jī)之間的通信，大大加快了開發(fā)速度。實際運行結(jié)果表明，控制系統(tǒng)運行可靠、準(zhǔn)確，滿足了實時性要求。