基于DSP开放数控系统的嵌入式运动控制器设计及实现.pdf

2010年9月
机床与液压
第38卷第18期
MACHINE TOOL & HYDRACLICS
Vol 38 No. 18
DOI:10.3969/j.1s5n.1001-3881.2010.18.006
基于DSP开放数控系统的嵌人式运动控制器设计及实现
刘学鹏',赵冬梅
(1.中山职业技术学院,广东中山528404;2,华南理工大学自动化学院,广东广州510640)
摘要:基于PC和DSP的开放式数控系统是当今数控技术的发展主流和研究热点。设计基于PCL总线技术和DSP技术
的开放式多轴运动控制卡,介绍其硬件实现和软件实现并进行测试。测试结果表明该控制器能很好地完成各种指令和实现
各种运动轨迹。
关键词:开放CNC系统;DSP;运动控制卡
中图分类号:TP273文献标识码:B文章编号:1001-3881(2010)18-017-3
Design and Implementation of Embedded Motion Controller in Open-cnc System Based on DSH
LIU Xuepeng
ZHAO Dongmei
(1. Zhongshan Polytechnic, Zhongshan Guangdong 528404, China
2. South China University of Technology, Guangzhou Guangdong 510640, China
Abstract: Open CNC system based on PC and DSP is mainstream of numeric control technology today. The open multi-axis
molion control card based on PCI bus and DSP technology was designed. The hardware implementation and software implementation
the card were introdueed and the test was made. The test results demonstrate that it can accomplish the instruction and realize motion
K
ds Open CNC syst
)SP: Me
数控技术是现代制造技术的基础和核心,它综合以满足用户的特殊要求。
应用微电子、计算机、自动控制、电气传动、测量技
(4)可互换性。允许不同性能和不同执行能力
术、制造技术等多学科的最新研究成果,成为20世的模块互相代替。
纪以来逐步发展的机床控制的新技术。
与传统的封闭式专用数控系统相比,开放式数控
20世纪90年代末基于DSP( Digital Signal Pro-系统的主要优势在于:在体系结构上给用户留有进行
cessor)的运动控制技术的突破,为开放式数控系统二次开发更多的余地,能够迅速有效地响应新的加工
的发展创造了新的条件。以基于DSP的高性能运动需求。开放式数控系统的实现途径包括3种方式:开
控制器为核心,与标准PC机集成的新一代开放式数放人机控制接口、开放系统核心接口、开放体系结
控系统将是以后数控技术发展的主流。长期以来,基构。作者研究的是基于PC的开放式数控系统即运动
于DSP的高性能多轴运动控制卡技术一直被国外所控制器一-PC型。
垄断,价格昂贵。因此,研究和开发基于DSP的具
目前,国外很多机构在研究该运动控制器,
有开放式结构的高性能多轴运动控制卡,具有重要意如美国 Delta Tau Data Syslem公司开发的基于DSP技
义。
术的PMAC运动控制器,可完成插补运算、伺服控
开放式数控系统是数控系统未来的发展主流,研制、PLC控制等实时控制功能,它可同时控制1-8
究开放式数控系统的主要目的是建立一个模块化
根轴,每秒可执行500个程序段,主要用于高端用
重构、可扩充的系统平台,提高数控系统的柔性和集户,其特点是功能强大、精度高、适合复杂运动控
成性。开放式数控系统应具有以下基本特征
制;NI(美国国家仪器)开发出PCI-7734/PXI-7734
(1)互操作性。它提供标准化的接口、执行模PXI-7358/PXI-7734/FW-7734等系列多轴控制器;德
块、通讯和交互模块。
国 MOVTEC公司开发的DFC4T、DEC4DA是基于PC
(2)可移植性。不同的系统模块可以运行在不机、专用控制步进电机和数字伺服电机的运动控制
同的系统平台上。
器,最多可控制4轴4联动,进行直线和圆弧插补等
(3)可扩展性。通过添加或减少特定的模块可运动,也可以多个控制器链接起来控制更多的运动
收稿日期:2009-08-20
作者简介:刘学鹏(1975-),男,博土后,研究方向为DSP、机电一体化、MEMS。电话:1382760015,E-mail: Ixpzdm
@163.com。