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开放式开放式数控系统平台架构与其运用

收藏本文 2024-02-09 点赞:5892 浏览:18157 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:数控技术和数控装备是制造业现代化的重要基础,它直接影响到一个国家的经济进展和综合国力。传统的数控系统大多采取封闭式制约结构,用户难以在其平台上进行二次开发,解决这一不足的策略是建立具有开放式系统结构的CNC系统。开放式数控系统的探讨目的是要建立一种新型的模块化、可重构、可扩充的制约系统机构,以增强数控系统的功能柔性,能够快速而经济地响应新的加工要求。基于PC平台和Windows操作系统的开放式数控系统(Open CNC System)已经成为当前数控技术的探讨热点和进展方向。本论文对开放式系统结构和系统平台进行了全面地探讨,浅析了国内外开放式数控系统的探讨情况以及在PC平台上实现开放式系统结构的进展近况,同时,对基于PC平台的开放式数控系统的硬件方面和软件方面进行了案例设计。在硬件设计上,采取“NC嵌入PC”型结构,并对基于PCI总线的运动制约卡进行了设计;在软件设计上,利用Windows2000/XP平台,以Visual C++作为开发工具,实现了激光焊接系统的运用探讨,体现了开放式系统结构的基本思想。在开放式数控平台中,由于Windows的操作系统是通用的,具有软件和硬件的开放性,以软件到硬件都在不同程度上实现了模块化,便于系统移植和配置更改,对于相同类型的数控加工机床具有推广和运用的价值,同时,对开放式数控系统的进一步开发和探讨有着重要的作用。关键词:开放式数控系统论文实时制约论文PCI总线论文WDM驱动程序论文

    摘要4-5

    Abstract5-9

    第一章 绪论9-13

    1.1 数控系统的进展历史9

    1.2 开放式数控系统及其近况9-11

    1.2.1 国外探讨近况10-11

    1.2.2 国内数控系统的进展近况11

    1.3 本课题的探讨作用11-12

    1.4 本论文主要探讨内容12

    1.5 本章小结12-13

    第二章 开放式数控系统的硬件系统结构设计13-20

    2.1 系统硬件结构案例选择13-17

    2.1.1 开放式系统结构的定义13

    2.1.2 基于 PC 的开放式数控系统的结构形式13-14

    2.1.3 开放式数控系统硬件构架案例选择14-15

    2.1.4 数控系统总体的设计选型15

    2.1.5 交流伺服电机的选择15-16

    2.1.6 交流伺服主轴驱动系统16-17

    2.1.7 抗干扰措施17

    2.2 运动制约卡的构成17-19

    2.3 本章小结19-20

    第三章 运动制约卡结构设计20-34

    3.1 I/O 模块20-21

    3.2 D/A 转换模块21-22

    3.3 定时中断模块22-23

    3.4 编码器电路23-24

    3.5 PCI 总线24-27

    3.5.1 PCI 总线概述24

    3.5.2 PCI 总线的特点24-25

    3.5.3 PCI 总线信号25

    3.5.4 PCI 总线的传输机制和编址空间25-27

    3.6 配置空间27-29

    3.7 PCI 接口电路29-33

    3.7.1 PCI 接口芯片选择29-30

    3.7.2 PCI9052 芯片介绍30-33

    3.8 本章小结33-34

    第四章 基于 Windows2000/xp 的开放式数控系统实时性的实现34-40

    4.1 通用操作系统34

    4.2 实时操作系统的概念及要求34

    4.3 运动制约系统的实时性要求34-35

    4.4 数控操作系统软件的性能浅析35-36

    4.5 windows 操作系统的实时性浅析36-37

    4.6 Windows 操作系统的实时扩展策略37-39

    4.7 本章小结39-40

    第五章 驱动程序的开发40-48

    5.1 WDM 驱动程序模型40-41

    5.2 驱动程序的开发工具41-42

    5.3 设备驱动程序主要模块的设计42-47

    5.3.1 配置空间的访问42-43

    5.3.2 设备的初始化43

    5.3.3 对 I/O 端口的读写操作的实现43-44

    5.3.4 对内存读写的实现44-45

    5.3.5 中断的处理45

    5.3.6 驱动程序与运用程序之间的通信45-46

    5.3.7 驱动程序的安装与调试46-47

    5.4 本章小结47-48

    第六章 数控系统的软件设计及开放式数控平台的运用探讨48-55

    6.1 数控系统软件的特点48

    6.2 数控系统的软件结构48-51

    6.3 开放式数控平台在激光焊接中的运用探讨51-53

    6.4 本章小结53-55

    第七章 总结与展望55-56

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