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基于嵌入式运动控制器的数控铣床研究
来源:本站整理  作者:佚名  2009-04-02 13:20:23



如图 1 所示,基于ARM 和MCX314A 的运动控制器是系统的控制核心。图2 是接口板和驱动器的接口图。MCX314A 输出的脉冲/方向信号经接口板(26AMLS31 变成差动信号)与驱动器对应的脉冲/方向端子相连。各轴限位开关信号和原点信号、急停信号经接口板光电隔离后连接MCX314A 的nLMTP、nLMTM、Xin0 和EMGN 引脚。

图 1 改造后的铣床数控结构图

图 2 转接板和步进驱动器的连接图

      PC 机通过串口与LPC2214 相连,作为数控加工程序的编程人机界面;在数控加工时,LPC2214 将MCX314A 各轴的逻辑位置和状态反馈给PC。不过,PC 将数控加工程序下载给运动控制器后,可以脱开,运动控制器具备独立运行能力。

4 软件设计

  利用PC 的良好人机界面和数据处理能力,PC 用作数控编程的人机界面,对数控程序进行语法检查,对数控程序进行预处理。PC 预处理后,将数控程序下载给运动控制器,LPC2214 将数控加工程序存入Flash 中。数控加工时,LPC2214 从Flash 中读出加工代码,进行数控加工程序的译码,译码完成后调用API 函数,实现数控功能。

  上位 PC 作为数控系统的人机交互界面,完成数控代码编辑(或接收CAD/CAM 软件生成的加工程序)、语法检查、代码预处理功能,并能和运动控制器进行通信,将处理后的数控代码参数上载到控制器,并能接收到控制器的(逻辑)位置反馈和驱动状态信息,实现对整个系统的监控。上位PC 的程序用Visual Basic 开发完成。

  在已经奠定了运动控制器的软、硬件基础平台后,实现数控应用的关键点在于把数控代码转换成对API 函数的调用,核心内容是进行数控加工程序的译码。

图 3 数控加工程序译码流程

(1) 数控加工程序的译码。

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