接触了一些非标设备,发现两轴数控在其中有较广泛的应用,我所了解的这类设备的控制实现方法如下: 1、% j4 \4 D% x$ D( N# }
利用现有的成熟数控系统. 例如华中车床数控系统。控制程序为通用G代码加辅助代码,优点在于控制程序有很大的灵活性,用户可以根据自己的产品要求编写控制程序,缺点是编写控制程序对于一般用户有较大难度,特别是轨迹控制的同时伴随其它开关量控制。 2、# W8 ^1 Y8 [0 m9 u
PLC+触摸屏。 例如松下PLC/三菱PLC。优点是厂商可以根据工艺特点编制特殊程序,用户只需输入少数参数,即可完成不同规格产品的加工。 3、
& r$ G/ [% ], m电脑+运动控制卡。和方案二类似,功能更加强大。 二轴数控的关键性能指标是插补速度,比较如下: 松下PLC / 三菱PLC 插补速度
& o+ z- _) s7 X% e100K7 _ h' u: L9 W1 N" }
20K% r% k; S! n5 N. N3 f
(二轴直线插补,单位是脉冲/s) 车刀移动速度100mm/s0 F( j' Q) b6 |& f2 z: ?% s5 D
20mm/s: n! `% w. d5 J( E0 i; s
(电机5000p/r 、丝杠导程5mm、电机和丝杠直连) 分辨率
1 `- k& z# P2 h4 J2 w3 p% i6 [4 R0.001mm7 e! t! \; ^# ~: P4 f$ K
0.001mm 电机转速0 h" v4 n) C" l. F" T" |
1200R/MIN 230R/MIN 上述三种方案几乎可以满足所以的数控场合,但是成本较高,能否有一种低成本的控制方案呢?谈到低成本必然联系到单片机,以51单片机为核心的控制板能否完成数控插补功能,性能如何? 因为我做的一台数控专用设备,是使用松下PLC+触摸屏实现的,出于兴趣,自发利用业余时间用51单片机尝试着做了一下,得出的结论是:以51单片机为核心的控制板能够胜任这台机器的控制。 经过分析判断之后花300买了一块51核心的控制卡,之所以买现成的控制卡是因为控制卡的硬件部分都大同小异,没有什么可以创新的东西了,无外呼输入输出电路,而且别人批量做的板卡成本低、质量好。 首先在业余时间花了一个星期解读了控制卡的电路原理图,然后花了一个星期熟悉了基本输入输出程序的编写,之后花了一个多星期编写插补程序的编写,编写插补程序是一段比较困难的过程,思考验证。最后终于完成直线插补程序的实现,本程序具有直线插补、查表法实现加减速功能。 本控制板硬件及插补性能:单片机为STC89C52、晶振11.059M、插补速度8k 如果将单片机换成STC的1T单片机,插补速度能达到80K。如果将晶振频率提高,插补速度能进一步提高。 现将相关资料附上,以供有需之士查阅: 1、6 p z( y4 w3 D# f# h
控制板电路原理图 2、" o. X) f' d* j+ D! j+ R7 r
单片机程序(用KEIL C编写 本段程序仅实现第一象限直线插补并加减速功能) 3、3 @3 p2 ~- f: r3 x' \: O
VB电脑程序(曾用于验证单片机插补计算的正确性,) \% a `0 r# | g
X轴脉冲时发送1给电脑,Y轴脉冲时发送2给电脑,最后VB将插补轨迹绘制出来)
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