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(jì)
發(fā)布者：卓東機(jī)械 發(fā)布時(shí)間：2011/1/24 12:32:31
1前言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,，Windows作為一個(gè)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(diǎn),。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(qiáng)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(tái)，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(kāi)發(fā)也愈來(lái)愈多地應(yīng)用PC機(jī)的最新硬件和軟件成果。隨著CNC技術(shù)和計(jì)算機(jī)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(yǔ)言)技術(shù),，開(kāi)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(gè)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(kāi)發(fā)沖床數(shù)控系統(tǒng)，這方面國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始研制并推出了相應(yīng)的產(chǎn)品,。為在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)中取得一席之地,，我們必須汲取國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)，直接應(yīng)用當(dāng)今微電子,、計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新成果,，盡快研制出適應(yīng)用戶要求、功能很強(qiáng)的高性能沖床數(shù)控系統(tǒng),，并努力使其具有“先進(jìn)性,、實(shí)用性、商品化”三大特點(diǎn)．以不斷增強(qiáng)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力,。
2數(shù)控沖床CNC系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
本數(shù)控沖床CNC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了國(guó)際上流行的工業(yè)PC平臺(tái),，同時(shí)考慮到滿足人機(jī)交互友好和實(shí)時(shí)控制的要求，該系統(tǒng)采用工業(yè)PC雙CPU前后臺(tái)的結(jié)構(gòu)，由上位機(jī)IPC586和控制機(jī)IPC486構(gòu)成,，如圖1所示,。后臺(tái)上位機(jī)完成管理、監(jiān)控,、編程等功能,，直接面對(duì)用戶。前臺(tái)控制機(jī)完成數(shù)據(jù)處理,、實(shí)時(shí)控制以及狀態(tài)檢測(cè)等功能,。前后臺(tái)之間通過(guò)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(jī)和控制機(jī)的應(yīng)用軟件,，分別運(yùn)行于Windows NT操作環(huán)境和DOS操作環(huán)境下,，各自完成獨(dú)立的功能。上位機(jī)的人機(jī)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(jī)可識(shí)別的通訊編碼,，通過(guò)串行通訊方式傳送至控制機(jī)，由控制機(jī)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(shí)際加工控制,，同時(shí)該結(jié)果和沖床的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息也將通過(guò)串行通訊傳送至上位機(jī)，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(jì)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(yùn)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(yùn)行
包含以下內(nèi)容：
1)自動(dòng)加工：有參考點(diǎn)設(shè)置,、自動(dòng)連續(xù)加工,、自動(dòng)跳選加工、自動(dòng)起始碼段加工和單步加工,；
2)加工仿真：同上,；
3)手動(dòng)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(dòng)速度；
4) MDI控制：指手動(dòng)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(cuò)誤診斷,、操作失誤判斷與報(bào)警和加工文件編程錯(cuò)誤判斷等,。
(5) NC編程
包括圖形自動(dòng)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(guò)監(jiān)控和編程系統(tǒng)，進(jìn)行人機(jī)交互控制,，并從中獲取沖床的加工信息,。要求人機(jī)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(jì),，并詳細(xì)地介紹了其功能要求、設(shè)計(jì)原則,、總體結(jié)構(gòu)和技術(shù)方案,。該系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)發(fā)完成，監(jiān)控和編程系統(tǒng)的全方位,、多層次的測(cè)試表明,，該系統(tǒng)基本達(dá)到了設(shè)計(jì)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(yùn)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(qiáng),，可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況修改和擴(kuò)展,，應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，該系統(tǒng)適合我國(guó)國(guó)情,，具有良好的應(yīng)用前景,。
