基于光纖伺服總線的開放式數(shù)控系統(tǒng)

2 KT600開放式數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)

　　KT600開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)足基于美國SoftServo公司全軟件開放結(jié)構(gòu)ServoWorks數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺和實時光纖數(shù)字伺服總線的開放結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)。

　　serWoworks軟件可以分為兩個層次，一層是實現(xiàn)運動控制和PLC控制的實時控制軟件，它運行在操作系統(tǒng)的實時擴展卒問RTX或者RT Linux中；一層足滿足不同工業(yè)應用需求的應用軟件，它運行在通用操作系統(tǒng)Windows或者Linux的用戶空間巾。實時控制軟件和應用軟件通過servoworks API進行通信。ServoWorks的總體軟件結(jié)構(gòu)如圖3所示。

　　2.1 實時控制軟件

　　ServoWorks實時控制軟件主要包含3個模塊：運動控制引擎CNC、G代碼解釋器和邏輯控制引擎PLC。這些實時軟件模塊為上層的應用軟件／用戶程序提供了一致的應用編程接口API(ApplicationProgramming Inteface)，上層的應用軟件通過這些API與實時控制模塊協(xié)調(diào)工作，共吲完成控制任務。

　　運動控制引擎是一個高性能運動控制的實時軟件模塊，執(zhí)行所有的運動控制功能，包括NC路徑的生成、插補、加速／減速、位置控制、補償和速度平滑等，它的結(jié)構(gòu)如圖4所示。

　　運動解釋器是一個實時的G代碼處理軟件模塊，包括16軸控制所需的擴充G代碼。它有一個環(huán)形緩沖器，提供高速程序段處理功能。每秒可處理l1000個程序段。它支持選擇程序段跳過和子程序調(diào)用功能，能夠辨別機床、工件及本地坐標系，含有基本的STM功能。

　　邏輯控制引擎足一個實時的軟件PLC模塊，可控制416個光隔離輸入輸出點，可執(zhí)行與FANUC數(shù)控系統(tǒng)兼容的梯形圖邏輯。它的標準掃描時間為5ms，用戶也可自定義。它提供38種功能指令及12種基本指令。

　　這3個實時模塊小僅可以集成在一起運行，而且可以根據(jù)需要靈活的加載。根據(jù)具體的需要，可以只加載運動引擎，或者只加載運動引擎和運動解釋器，或者全部加載。

　　2.2 基本應用軟件

　　servoworks提供了大量的應用軟件，用戶可以根據(jù)自己的需嬰靈活選用。這些應用軟件包括PLC應片j套件、MotionLite、MC—Quad、Motion Pro等。

　　PLC應用套件包括PLC引擎，提供程序編輯和編譯功能的PLC控制臺應用(Win32)，具有PLC梯形圖監(jiān)控／調(diào)試的PLC監(jiān)視器／調(diào)試器等應用程序。用戶使用這些工具可以很方便地編制、調(diào)試和發(fā)布自己的PLC應用程序。

　　MotionLite是基于Win32的控制系統(tǒng)安裝調(diào)試：具，可用于系統(tǒng)的參數(shù)沒置、系統(tǒng)配置、測試和伺服調(diào)整。它提供JOG方式、位置方式(4軸直線插補)、手輪方式和程序段緩沖方式等多種操作模式，可以通過方波或正弦波形式財系統(tǒng)進行速度頻率、速度階躍和位置頻率、位置階躍響應的測試。它呵以對位置和I／O信號進行實時監(jiān)控，也可以對實際位置、程序位置、位置誤差和速度的數(shù)據(jù)進行采樣和繪圖。它叮以顯爪電動機參數(shù)和伺服佗置環(huán)參數(shù)。

　　MC—Quad是一個完整的4軸通用運動控制應用軟件(沒有卡軸控制)，支持ServoWorks的G代碼解釋器，能自動執(zhí)行G代碼加T程序；提供全屏幕、單窗口、操作方便的人機界面；能顯爾位置、圖形、I／O狀態(tài)、伺服狀態(tài)、NC狀態(tài)和運動臨控；可用于沖床、激光切割機床和焊接機器等。

　　Motion Pro是一個完整的16軸通用運動控制應用軟件，用于系統(tǒng)配置、參數(shù)設(shè)置、測試和伺服調(diào)整；支持ServoWorks的G代碼解釋器，能自動執(zhí)行G代碼加工程序；可對運動、I／O和PLC狀態(tài)進行實時監(jiān)控。它有豐富的系統(tǒng)調(diào)試工具軟件，包括可自動運行和于動交瓦運行的PID調(diào)節(jié)，系統(tǒng)性能的動態(tài)可視化的數(shù)據(jù)采樣及繪圖工具(包括實時仿真)。

3 KT600數(shù)控系統(tǒng)的應用

　　KT600數(shù)控系統(tǒng)是屬于中高檔的數(shù)控系統(tǒng)，它最多可控制16個軸，可預處理1 000個NC程序段，并且可以根據(jù)相應的進給速度自動凋整加減速控制，以達到平滑控制，保證零件加工過程的快速性、連續(xù)性和平穩(wěn)性。

　　KT600數(shù)控系統(tǒng)具有良好的開放性和完善的功能?，F(xiàn)在已配套用于各種數(shù)控機床，如：KT600-M數(shù)控系統(tǒng)已應用于上海富安工廠自動化有限公司的數(shù)控銑床；KT600-M數(shù)控系統(tǒng)應用于上海寶業(yè)自動化有限公司的數(shù)控切割機，KT600-B數(shù)控系統(tǒng)已應用于上海沖剪機床廠的機械電子數(shù)控折彎機，日前均已投入生產(chǎn)使用，運行穩(wěn)定，工作情況良好。