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- UID
- 1029342
- 性别
- 男
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0.引言
市场对数控系统要求是具有更好的柔性、适应性、扩展性，并向小型化、智能化、网络化方向发展。针对这一要求，本文提出了网络化的嵌入式数控系统，其中央数控单元不是PC计算机系统，而是嵌入式控制系统，这种嵌入式控制系统采用ARM+DSP的结构，具有运算能力强、成本低的特点，提高了系统的实时性和可靠性，实现了数控系统的小型化、网络化、智能化和集成化。嵌入式数控系统的其他单元，如伺服控制单元、PLC单元、通信单元、显示单元、数据键入单元等，也在嵌入式系统的基础上搭建，属于嵌入式系统模块。嵌入式数控系统的通信部分包含数控系统内CNC主控单元与伺服驱动及I/O逻辑控制等各单元间的通信、车间级工业以太网络的通信和Intranet/Internet网络通信。
1.系统总体结构
本网络化嵌入式数控系统已经由武汉理工大学湖北省数字制造重点实验室和嵌入式实验室联合开发成功。其中主控系统CPU采用三星公司的S3C44B0微控制器，系统的机床控制和插补运算等强实时任务由TI公司的32位TMS320F2812DSP芯片实现。在ARM中移植了U2cos11实时多任务操作系统，以进行实时多任务管理，其主要任务是实现数控系统的人机界面，完成加工程序的输入、预编译、轨迹计算、速度计算和加工零件图形的模拟仿真等任务，同时提供工业以太网络接口与上层管理PC机通信，然后通过上层PC机将嵌入式数控系统连入Internet。DSP负责处理一些实时性强的机床信号，并据ARM的指令执行机床控制和插补运算等强实时任务。在ARM中生成用于插补的数据(加工数据)，并通过CAN总线发给DSP，由DSP完成插补处理。伺服单元主要接受ARM和DSP的指令对主轴电机和进给电机进行控制。整个系统的体系结构如图1所示。
 图1 嵌入式数控系统的体系结构 |
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