基于PMAC的开放式轧辊磨床数控系统研究与开发

发布时间：2017-04-28 17:00

  本文关键词：基于PMAC的开放式轧辊磨床数控系统研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：轧辊磨床是工业生产中不可缺少的一种重要设备，它用于磨削各种具有中凸度或中凹度的轧辊。普通轧辊磨床，其曲线的生成过程大部分都是通过机械结构来控制的，由于其加工的轧辊轮廓曲线类型少，加工的轧辊轮廓曲线精度低，改变加工曲线参数困难，，已经不能满足目前产品生产的要求。近年来，由于冶金、造纸、橡胶、塑料以及印染业的迅速发展，对轧辊磨削的技术要求也日趋提高。随着数控技术的普及和应用，为了适应轧辊磨削精密化、高效化和自动化的发展趋势，同时也为了适应用户需求和市场的变化，开发数控轧辊磨床将很有必要。另一方面，随着计算机技术和微电子技术的发展，基于IPC机的开放式数控系统已经成为当前数控技术发展的一个重要方向。 为了解决工业生产中轧辊磨削这一难题，结合轧辊磨床的特点和当前开放式数控系统的发展趋势，本文构建了一种以IPC机为基础，以PMAC运动控制卡为核心的开放式轧辊磨床数控系统, 并对其硬件结构和软件体系进行了研究。根据轧辊磨床的特点和轧辊磨削所要实现的功能，该轧辊磨床的数控系统能够控制以下几个方向的运动：纵向的Z轴运动，横向的X轴运动，中高机构中偏心套的C轴运动，测量装置的X1和X2轴运动，工件的转动和砂轮的转动。该轧辊磨床数控系统由以下几个部分组成：一台IPC机，一套PMAC卡及其附件，五套交流伺服驱动器及交流伺服电动机，两套直流调速装置和直流电机。该数控系统是一种用PMAC卡实现前台实时运动控制，IPC机实现后台管理及人机界面接口的开放式、模块化数控系统。IPC机与PMAC卡之间通过实时、可靠的通讯来协调整个系统，共同完成加工任务。基于IPC机的控制软件主要包括四个部分：人机界面应用程序、上下位机通讯程序、运动程序和PLC程序。其中，PC机通过PMAC卡自带的动态链接库Pmac.dll建立和PMAC卡之间的通信。运动程序和PLC程序由PMAC卡自带的PEWIN软件来编写和调试，然后通过动态连接库中的函数下载到PMAC卡中去执行。人机界面应用程序采用模块化结构设计，运用高级语言Delphi7.0进行开发。通过对轧辊磨床数控系统的硬件结构和用户需求的分析，本软件包括以下八个模块：系统初始化、加工参数设置、加工过程、测量选择、测量曲线再现、砂轮补偿与修整、PLC诊断、系统帮助。 WP=3 实践表明，基于PMAC的开放式数控系统可以缩短开发周期，保证了系统加工精度高度的稳定性。控制软件设计时的模块化结构使系统的通用性和可移植性大大增强，也有利于系统的功能扩展。
【关键词】：IPC PMAC 轧辊磨床 开放式数控系统
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TG596
【目录】：

• 1 绪 论9-19
• 1.1 本论文的背景及研究的意义9-11
• 1.1.1 轧辊磨床的特点9-10
• 1.1.2 轧辊磨床的发展趋势10
• 1.1.3 开发数控轧辊磨床的必要性10-11
• 1.2 数控技术的发展历史11-12
• 1.3 数控技术的发展趋势12
• 1.4 开放式数控系统12-16
• 1.4.1 开放式数控的特点12-13
• 1.4.2 开放式数控系统的发展方向13-14
• 1.4.3 开放式数控系统的研究情况14-16
• 1.5 本论文的主要工作16-19
• 2 PMAC多轴运动控制卡19-27
• 2.1 PMAC性能介绍19-21
• 2.1.1 伺服控制器性能19
• 2.1.2 PMAC的功能19-20
• 2.1.3 PMAC的连接特性20
• 2.1.4 PMAC的适应能力20-21
• 2.2 PMAC硬件介绍21-24
• 2.2.1 硬件结构的开放性21
• 2.2.2 PMAC硬件组成21-23
• 2.2.3 PMAC主要附件双端口RAM介绍23-24
• 2.3 PMAC软件介绍24-26
• 2.3.1 软件结构的开放性24
• 2.3.2 PMAC-EXECUTIVE for WINDOWS (PEWIN)24-25
• 2.3.3 PCOMM3225
• 2.3.4 PTALKDT25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 轧辊磨床数控系统硬件组成27-33
• 3.1 轧辊磨床数控系统总体结构27
• 3.2 轧辊磨床数控系统硬件结构27-32
• 3.2.1 工业PC机29-30
• 3.2.2 多轴运动控制卡30
• 3.2.3 安川伺服驱动器及伺服电机30-31
• 3.2.4 直流调速电机和欧陆直流调速装置31-32
• 3.3 本章小结32-33
• 4 系统控制软件的设计与开发33-44
• 4.1 轧辊磨床数控软件需求分析33-34
• 4.1.1 概述33
• 4.1.2 用户需求33-34
• 4.2 软件编程环境-Delphi7.0简介34
• 4.3 软件开发方法34-36
• 4.4 轧辊磨床控制系统软件设计36-38
• 4.4.1 软件的工作机理36-37
• 4.4.2 上位机应用程序37-38
• 4.5 数控软件各模块的功能分析38-40
• 4.5.1 系统初始化38
• 4.5.2 加工参数设置38-40
• 4.5.3 加工过程40
• 4.5.4 测量选择40
• 4.5.5 测量曲线再现40
• 4.5.6 PLC诊断40
• 4.5.7 砂轮补偿与修整40
• 4.5.8 系统帮助40
• 4.6 系统软件部分功能模块的实现40-41
• 4.6.1 系统初始化40-41
• 4.6.2 特殊曲线编程41
• 4.7 系统调试41-42
• 4.8 本章小结42-44
• 5 数控系统PLC程序与运动程序设计44-52
• 5.1 PLC程序简介44-45
• 5.1.1 PLC的含义44
• 5.1.2 PLC的分类44-45
• 5.2 本系统PLC的特点45-47
• 5.2.1 PLC程序编辑和调试环境46
• 5.2.2 PLC程序中使用的变量46
• 5.2.3 PLC程序的基本框架46-47
• 5.2.4 PLC程序的基本指令47
• 5.2.5 PLC程序的开关量47
• 5.2.6 PLC程序的运行47
• 5.3 PLC各功能的实现47-48
• 5.3.1 工件和砂轮主轴功能48
• 5.4 PMAC运动程序简介48-49
• 5.4.1 坐标系和轴的运动单元48
• 5.4.2 运动程序的基本框架48-49
• 5.4.3 运动程序的语法49
• 5.4.4 运动程序的编写、执行和保存49
• 5.5 本数控系统运动程序的设计与实现49-51
• 5.5.1 磨削平辊的运动程序50
• 5.5.2 磨削锥度曲线的运动程序50-51
• 5.5.3 磨削正弦曲线的运动程序51
• 5.5.4 磨削特殊曲线的运动程序51
• 5.6 本章小结51-52
• 6 结 论52-53
• 致 谢53-54
• 参考文献54-56
• 攻读硕士学位期间发表论文56

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王云平;陈渊;;基于PMAC和PC的轧辊磨床数控系统的开发[J];组合机床与自动化加工技术;2008年04期

2 陈渊,马宏伟;基于PMAC的轧辊磨床数控系统应用软件的开发[J];制造技术与机床;2005年08期

3 毕俊喜;俞涛;李强;;基于西门子840D的轧辊磨床纳米数控系统研究与开发[J];制造技术与机床;2006年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 毕俊喜;基于知识的数控轧辊磨床智能控制系统研究[D];上海大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 衣振国;数控—测量一体化技术研究与系统开发[D];大连理工大学;2010年

2 魏春雪;SINUMERIK840D在轧辊磨床曲线加工中的应用[D];兰州理工大学;2006年

3 马磊;基于PMAC的龙门钻床数控系统界面的研究与开发[D];兰州理工大学;2007年

4 孙俊杰;开放式数控系统数据通信的研究[D];吉林大学;2007年

5 王素艳;开放式数控系统螺纹修复技术的开发研究[D];沈阳工业大学;2006年

6 祝荣;螺柱焊接机器人的控制系统[D];上海交通大学;2008年

7 王馨;叶片磨抛机床控制软件体系研究[D];长春工业大学;2012年

  本文关键词：基于PMAC的开放式轧辊磨床数控系统研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：333175