Windows環(huán)境下轉(zhuǎn)塔式數(shù)控沖床監(jiān)控與編程系統(tǒng)的總體設(shè)計
發(fā)布者：卓東機械 發(fā)布時間：2011/1/24 12:32:31
1前言
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，Windows作為一個多窗口、多任務(wù)的新型的圖形窗口操作環(huán)境，具有許多DOS不可比擬的優(yōu)點。它可完成任務(wù)、文件輸出設(shè)備等的并行管理工作，并提供了強大的功能以及友好的圖形用戶界面(GUI)，它不僅廣泛用作管理事務(wù)型工作的支持平臺，而且也被工業(yè)領(lǐng)域的工程人員所關(guān)注。隨著工業(yè)PC大舉進(jìn)入數(shù)控領(lǐng)域，數(shù)控沖床監(jiān)控和編程系統(tǒng)的開發(fā)也愈來愈多地應(yīng)用PC機的最新硬件和軟件成果。隨著CNC技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，在Windows環(huán)境下，采用先進(jìn)的“5C”(Computer、Control、Communication、CRT、C/C++語言)技術(shù)，開發(fā)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的監(jiān)控和編程系統(tǒng)，已成為一個潮流和方向。
基于工業(yè)PC、采用多處理器的結(jié)構(gòu)、在Windows環(huán)境下開發(fā)沖床數(shù)控系統(tǒng)，這方面國外已經(jīng)開始研制并推出了相應(yīng)的產(chǎn)品。為在競爭日益激烈的市場中取得一席之地，我們必須汲取國外的成功經(jīng)驗，直接應(yīng)用當(dāng)今微電子、計算機技術(shù)的最新成果，盡快研制出適應(yīng)用戶要求、功能很強的高性能沖床數(shù)控系統(tǒng)，并努力使其具有“先進(jìn)性、實用性、商品化”三大特點．以不斷增強在市場上的競爭能力。
2數(shù)控沖床CNC系統(tǒng)的總體設(shè)計
本數(shù)控沖床CNC系統(tǒng)的設(shè)計采用了國際上流行的工業(yè)PC平臺，同時考慮到滿足人機交互友好和實時控制的要求，該系統(tǒng)采用工業(yè)PC雙CPU前后臺的結(jié)構(gòu)，由上位機IPC586和控制機IPC486構(gòu)成，如圖1所示。后臺上位機完成管理、監(jiān)控、編程等功能，直接面對用戶。前臺控制機完成數(shù)據(jù)處理、實時控制以及狀態(tài)檢測等功能。前后臺之間通過串行通訊的方式交換信息。CNC系統(tǒng)的應(yīng)用軟件包括上位機和控制機的應(yīng)用軟件，分別運行于Windows NT操作環(huán)境和DOS操作環(huán)境下，各自完成獨立的功能。上位機的人機交互控制命令根據(jù)一定的通訊協(xié)議格式，轉(zhuǎn)換為控制機可識別的通訊編碼，通過串行通訊方式傳送至控制機，由控制機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將其處理結(jié)果輸送至沖床進(jìn)行實際加工控制，同時該結(jié)果和沖床的實時運行狀態(tài)信息也將通過串行通訊傳送至上位機，反饋給用戶。
3監(jiān)控與編程系統(tǒng)的功能要求
根據(jù)CNC系統(tǒng)的總體設(shè)計要求和任務(wù)劃分，監(jiān)控和編程系統(tǒng)的控制和操作功能要求包括系統(tǒng)運行、加工文件管理、顯示管理、系統(tǒng)診斷、編程、系統(tǒng)設(shè)置和管理等。
(1)系統(tǒng)運行
包含以下內(nèi)容：
1)自動加工：有參考點設(shè)置、自動連續(xù)加工、自動跳選加工、自動起始碼段加工和單步加工；
2)加工仿真：同上；
3)手動控制：包括連續(xù)進(jìn)給、選模步進(jìn)、模具連續(xù)、步進(jìn)進(jìn)給和手動速度；
4) MDI控制：指手動程序輸入。
(2)加工文件管理
指加工文件的輸入和輸出。
(3)顯示管理
包括X、Y向位移顯示、使用刀具顯示、零件加工圖形顯示、I/O顯示和加工程序顯示。
(4)診斷操作
包括通訊錯誤診斷、操作失誤判斷與報警和加工文件編程錯誤判斷等。
(5) NC編程
包括圖形自動編程和手工編程。
(6)系統(tǒng)設(shè)置和管理
包括系統(tǒng)設(shè)置和刀具管理。
在本轉(zhuǎn)塔式數(shù)控沖床的CNC系統(tǒng)中，用戶通過監(jiān)控和編程系統(tǒng)，進(jìn)行人機交互控制，并從中獲取沖床的加工信息。要求人機界面友好，因此采用了Windows的操作環(huán)境。
4結(jié)論
本文介紹了Windows環(huán)境下轉(zhuǎn)塔式數(shù)控沖床監(jiān)控與編程系統(tǒng)的總體設(shè)計，并詳細(xì)地介紹了其功能要求、設(shè)計原則、總體結(jié)構(gòu)和技術(shù)方案。該系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)完成，監(jiān)控和編程系統(tǒng)的全方位、多層次的測試表明，該系統(tǒng)基本達(dá)到了設(shè)計的功能和性能要求，轉(zhuǎn)塔式數(shù)控沖床CNC系統(tǒng)的軟硬件集成調(diào)試表明系統(tǒng)運行良好，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。本文完成的監(jiān)控和編程系統(tǒng)界面友好，功能較強，可根據(jù)生產(chǎn)實際情況修改和擴展，應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，該系統(tǒng)適合我國國情，具有良好的應(yīng)用前景。
