一种高速CNC雕铣机数控系统的设计 -(3)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表时间:2007-07-03 人气:1

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图4就是用MAX PLUS对通过CPLD来实现的手脉信号的四倍频鉴向电路波形仿真结果。其中A、B为经差分接收及光隔整形后的手脉信号，OA、OB为鉴向倍频后的输出信号。

图4 四倍频及鉴向电路仿真波形

3、系统的开放性及其抗干扰设计

上面所介绍的基于PC的高速雕铣机的开放式数控系统由于采用了“位置控制卡 PC”的形式，结构简单，可靠，易扩展。在设计中，不管是系统整体设计还是像位置控制卡的CPL部分的局部设计，都注重模块化的设计理念，将各部分功能模块化，并进行相应的硬件或逻辑设计。系统各模块间基本上都是通过标准接口来实现互连通信，因此，各部分可根据实际需要选用组合，也可单独应用到其他的数控系统，使得系统的灵活性和可扩展性大大提高。如基于CPLD的位置控制卡，以插针插槽的形式，连入PC104总线，直接与上位机进行通信，从而可移植到与PC104兼容的不同PC机上；操作面板模块则通过标准串口与上位机通信。从一定程度来说，该系统较好的实现了开放化要求。

数控机床是机械、电子，强电、弱电，硬件和软件紧密结合的自动化产物，在其运行过程中，伴随着电磁能量的转换，一方面它对周围环境产生影响，另一方面其本身受到来自所处环境各方的电磁干扰，直接影响着数控系统的可靠运行。因此，在进行系统设计时，抗干扰问题是不容忽视的。通过分析，可知干扰源主要来自三个方面：空间电磁场干扰、电网干扰和系统内部干扰，解决干扰问题要从系统的硬件和软件两个方面考虑。

软件的方法有软件滤波，软件看门狗，软件冗余，故障自检等措施。

硬件方面针对干扰源，采取了不同的措施，如：

(1) 对于编码器脉冲输入信号，采用差分输入，并通过高速光耦进行隔离，再经整形电路整形；
(2) 对于开关量输入，可先用光耦隔离，抑制共模干扰，并用电容来抑制常模干扰。
(3) 合理设计印刷电路板。

4、结束语

数控系统的开放化是顺应现代制造业发展要求，满足数控系统制造商、机床生产商及用户对数控系统灵活性，可重组可扩展性等要求的必然趋势，因此，要在综合考虑机床应用要求，控制轴数，开发周期等等各方面因素的情况下，充分考虑开放性以模块化为指导思想，合理设计整个数控系统。 (

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