第3章TX1600G镗铣加工中心数控系统的软件设计
完整的数控系统有软件部分和硬件部分,软件在硬件的支持下运行,离开软 件,硬件便无法工作,两者缺一不可,而软件是数控系统工作的控制核心。基于 UMAC的镗铣加工中心的数控系统是在工控机的基础上对UMAC运动控制器进行 二次开发,将工控机与UMAC结合在一起,充分发挥各自的职能和优势。利用上 位机开发的数控系统是整个加工中心的指挥中心,其设计的好坏直接影响加工中 心的精度和稳定性。
3.1镗铣加工中心软件开发环境 3.1.1下位机通讯函数库
Pcomm32是UMAC开发商提供的适用于Windows操作系统的开发应用程序, 是一个32位通信驱动程序函数库,几乎包含了所有与UMAC通讯的函数,共含 有250多个函数[35]。Pcomm32的功能函数主要包括如下几类:
(1) 初始化通讯,即工控机与UMAC的通讯;
(2) 下载数据、程序和文件;
(3) 读取和设置UMAC的(I,P,M,Q)变量。
Pcomm32 包含 PMAC.DLL、PMAC.SYS 和 PMAC.VXD3 个文件,Pcomm32 驱动框架如图3.1所示。其中PMAC.SYS用于Windows NT系统,PMAC.VXD用 于Wmdows95/98操作系统,PMAC.DLL是32位的动态链接函数库[36]。从图3.1 中可以看出UMAC可以应用于多种操作系统,Windows操作系统与UMAC通过 动态链接库PMAC.DLL实现通讯的。其中PMAC.DLL包含了 250多个通讯函数, 为UMAC的二次开发提供了保障[37]。如PMAC GetResPonseA〇用于向UMAC发 送指令,并从UMAC中获得响应,将收到的响应存放到缓冲区中供用户使用,它 是开发UMAC运动控制器最常用的函数之一。
本课题的数控系统是在工控机和UMAC的基础上开发的,其中UMAC与数 控系统的通讯必须通过调用Pcomm32中的函数实现。数控系统中利用C#编程实 现两者的通讯,一般在程序开头先声明PMAC.DLL中系统需要的函数,按照给定 的函数格式编程即可实现系统与UMAC的通讯。
3.1.2下位机开发环境
Pewm32Pro是Delta Tau公司为UMAC提供的在Windows系统下的可执行软 件,是开发UMAC的重要的软件之一,其主要功能包括:
1. 与UMAC进行通讯,可向UMAC发送在线命令,实现对伺服电机的控制;
2. 可以设置、查询UMAC的I、P、Q、M变量;
3. PLC程序和运动程序的编写、诊断和备份;
4. 监视系统中各电机的位置、速度、跟随误差和各接口的状态;
5. 文字编辑功能。
通过Pewm32Pr〇软件能够完成数控系统的初始化设置,运动程序和逻辑控制 程序的编写。在调试数控系统中,是连接控制系统与上位机的桥梁。
3.1.3上位机的开发环境
UMAC具有很高的开放性,支持VB、C、C#等多种编程语言,适合于Wm7、 WindowsXP等操作系统。键铣加工中心的数控系统是在windows操作系统的Visual Studio2008软件基础上开发的,以C#编程语言为开发工具,设计TX1600G镗铣加工中心数控系统的人机界面。
C#是由微软公司开发的一种新型的面向对象的编程语言,是在Java和C++的 基础上衍生出的,它具有可视化的操作优势和面向对象程序设计的特点,C#面向 对象开发有.NET底层类库的支持,可以很容易的创建对象[38]。相比其他语言它还 具有语言简单、安全、方便、现代、快速开发等特点。Visual Studio是由美国微软 公司开发的,是目前功能齐全和开发界面最好的开发环境之一,它拥有最全的函 数库和快速的编辑器。课题中加工中心的人机界面是在Visual Studio2008环境下,使用c#语言米用模块化设计,使得界面结构清晰,层次分明。
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