开放式数控系统中软件PLC的研发

介绍了软件PLC系统的结构和特点,通过对开放式数控系统中嵌入式软件PLC子系统的实现方法,软件PLC程序图形化编程环境的实现,梯形图程序与语言程序相互转换以及PLC程序执行等软件部分的设计和开发研究,以软PLC在数控机床主轴控制中的应用为例,阐明了图形化编程环境的使用方法和软件PLC执行机的工作原理。     

基于规律排列孔数控编程的实验教学

以FANUC 0I数控铣床系统为平台介绍了钻孔固定循环指令格式与参数含义;以常见的规律排列孔为例,研究了子程序、钻孔指令中的K参数、宏程序三种方式的使用场合和编程技巧。实践证明,灵活运用子程序、K参数、宏程序可大大简化编程,加深学生对数控程序优化的认识和理解,提高学生数控编程、数控机床操作的综合能力。     

基于开放式数控系统平台的软件PLC

设计了基于Linux数控系统的PLC程序执行机和PLC程序的描述模型，并设计了PLC程序的开放性通用可执行数据结构。开发了梯形图语言的图形化编程环境，实现了梯形图草图的绘制、修改和保存等编辑功能。在华中Linux数控系统平台上开发了PLC程序执行模块。通过在数控机床主轴控制中的应用实例，说明了图形化编程环境的使用方法和软件PLC执行机的原理。     

基于华中数控车的双曲线轮廓“插补指令”构建与实现

在数控车削中,手工难以编写双曲线轮廓的数控程序。文中提出了双曲线轮廓插补算法,结合双曲线轮廓参数方程的特点,利用华中数控系统的高级编程语言,编写了双曲线轮廓插补代码和"插补指令",最后通过数控加工验证了指令及代码的正确性。该指令简洁易读、适用性强、可控制加工精度,编程者仅需对"插补指令"的参数赋值,即可得到双曲线轮廓的数控程序。     

数控机床程序中的等待指令

介绍了多通道数控装置的特点,多通道数控装置程序中等待指令使用的必要性,常见等待指令的类型,配套PLC用户程序的编程方法及包括等待指令的程序使用中的注意事项.     

可编程的零点偏移在数控车床中的应用

阐述了数控车削加工、机床坐标系、机床原点、工件坐标系、工件原点、可编程的零点偏移等概念,结合具体零件,以Sinumerik802s系统为例,探讨了可编程的零点偏移指令G158与子程序、R参数及程序跳转相结合,在数控编程和数控加工中的应用。通过合理使用该指令可有效简化数控加工手工编程,提高编程效率,解决一些特殊零件的数控编程问题,可以最大程度地发挥经济型数控机床的利用率。     

开放式数控系统软PLC功能模块的实现

在基于IPC 运动控制器的开放式数控开发平台上,结合硬件丰富的I/O接口,在实时扩展的Window NT操作系统中,利用语言Delphi,编写PLC指令函数集和封装PLC语句,开发出符合IEC1131-1标准的指令表编程语言,可以具体编程实现数控系统PLC功能控制模块,使其成为内装PLC的数控系统.     

基于壳体典型特征的数控加工快速编程研究

基于特征进行编程是实现数控加工高效、快速编程的基础,针对这一问题,对基于壳体典型特征的数控加工快速编程进行了研究。通过分析壳体零件典型制造特征,将数控加工工步信息、刀具、切削参数通过用户化模板进行定制开发,形成壳体典型特征应用库,供不同用户进行数控加工编程时共享。在应用中,可以实现加工工艺信息的自动给定,通过简单设置便可完成数控加工编程,进而大幅提高数控加工编程效率。     

PLC编程中避免双线圈的方法探究

初学者在PLC编程时经常会遇到双线圈的问题,所谓双线圈,就是在编程时同一个元件的线圈使用了两次或者多次。PLC的扫描方式是从左到右、从上到下的循环扫描方式,在程序的扫瞄中,真正起作用的是最后进行程序运算的线圈。PLC在程序执行阶段按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令,通过逻辑运算,将执行的结果写入输出状态寄存器中,输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。     

基于UG二次开发的特征数控加工技术

在UG 6.0平台下,针对数控编程中出现的过多人为干预,导致编程效率低下的现象,采用NX open、MFC、MenuScript以及UI Styler工具进行二次开发,通过定制不同类型的加工模板,以及借助于工艺参数知识数据库实现加工工艺信息的自动给定,进而实现数控程序的自动生成,实现CAD/CAM无缝集成,提高加工编程效率。     

一种避免PLC无效指令执行的编译优化方法

可编程控制器（PLC）在运行时有相当一部分处理器资源被对输出无任何影响的无效指令占用,这些无效指令的执行严重影响了系统的响应速度。针对这一问题,提出了PLC程序控制流程的理论优化方法,该方法避免了系统在运行时执行无效指令,并在此基础上进一步探讨了在有限代码空间限制条件下的实际工程优化方案。实验结果表明,这种编译优化方法可以有效缩短易产生无效指令PLC程序的扫描周期,提高系统的响应速度。     

基于PLC控制的电子凸轮系统设计

针对机械凸轮为高副接触（点或线）,存在压强较大、易磨损、有噪声、凸轮轮廓加工比较困难等特点,设计了电子凸轮方案,对凸轮的运动特性、曲线规律、电机调速、伺服控制等方面进行了研究,提出了基于三菱Q系列可编程逻辑控制器（PLC）控制的电子凸轮系统.利用双CPU伺服控制,同时处理顺序控制和运动控制,提高了其控制精度与控制效率.采用了闭环控制模式的伺服控制系统,由位置编码器计算出伺服电机的位置、速度等控制指令,模拟出了凸轮轨迹的效果,实现了推杆往复运动.同时制作了机械凸轮结构,连接推杆做往复运动,与电子凸轮推杆运动作了对比.研究结果表明,该电子凸轮系统方案可实现推杆的各类往复运动规律,控制精度及反应速度较好;且通过调整电子凸轮输入曲线,可以达到完全替代机械凸轮的效果.     

基于DSP的PLC运动功能的研究

为解决可编程逻辑控制器（PLC）传统CPU难以实现电机运动控制的问题,提出了一种基于梯形图翻译形式以及梯级执行机制的DSP．PLC架构,通过一套具有运动控制特点的指令集实现了可编程控制器的运动控制功能,并给出了运动控制的关键技术前后台动态（FBD）调度算法。实验结果表明,DSP—PLC构架既发挥了DSP高速处理的优势,又体现了PLC图形化的编程特色,且调度算法简单有效,可适用于电机运动控制系统。     

运用PLC和SQ对系统三维运动的自动控制研究

针对工业过程控制中存在很多三维运动控制的现象,对该类系统的运动特性做归纳总结。建立此类运动的通用控制目标,运用PLC技术对系统进行手动或自动控制方式下的三维混合运动或者单维运动,该控制方法采用限位开关对系统的运动轨迹进行限位,它适合于所有的三维运动。在具体应用中,只要通过实时改变行程开关的位置就可以达到运动控制的目的。通过试验和应用在三维运动混合机的运动控制中,取得了良好的控制效果。     

基于高速光纤链路的同步测控机制

针对光刻机工作台多维纳米级同步运动,提出一种基于光纤链路的同步测控机制,实现了针对各运动轴控制指令执行和传感数据采集的严格同步;为每个运动控制器与其测控单元之间设计了独占的高速数据通道,确保测控的实时性;设计了基于内部总线的同步周期触发,定义了一致的传感器、执行器单元执行时序,以及精确光纤链路数据传输模型,确保测控的高同步性。实验结果表明,该测控机制的总体输出延迟小于0.65μs,同步误差小于20ns,若提高光纤链路速率,能进一步提升同步测控性能。     

基于VB的数控加工程序分层软件的设计

分析了对板类、型材类零件在数控加工中存在的问题，提出了用VB6．0编程对数控加工程序的分层。从而简化、优化数控加工程序编制，减轻程编人员的劳动量，提高数控加工的效率。     

基于PLC的数控齿条磨齿机控制系统

为了提高齿条磨齿机加工精度和效率,提出了齿条磨齿机数控化方法。数控齿条磨齿机控制系统以可编程控制器为基础,完成砂轮的旋转运动、工作台的直线运动和液压缸的纵向进给运动;应用光栅尺显示砂轮的垂直进给量和反馈机床分齿运动,采用人机互动界面输入控制命令和加工数据,并实时反映机床运动情况。给出了控制系统结构框图,详细介绍了系统的硬件设计和软件设计。数控齿条磨齿机试用结果表明该控制系统运行平稳,加工精度符合要求。     

基于智能PID算法的爬壁机器人位置伺服控制方法

针对爬壁机器人实际与理想作业位置偏差过大的问题,提出了基于智能PID算法的爬壁机器人位置伺服控制方法。通过分析爬壁机器人的运动状态,构建爬壁机器人的运动学模型,获取爬壁机器人的运动规律和其位姿变化特征。运用智能PID算法对爬壁机器人的位置实施伺服控制,利用遗传算法不断调节机器人控制参数,得到最佳适应度函数,生成全局最优的PID控制参数。根据爬壁机器人运动状态得出控制终止条件,获取最终的位置伺服控制结果,实现爬壁机器人位置伺服控制。实验结果表明,所提方法的位置伺服控制稳定性较好,能够有效提高位置伺服控制精度,增强抗干扰性。     

复杂曲面五轴侧铣加工的运动学优化方法

针对五轴侧铣加工中刀轴的运动可能导致加工材料过切与效率低下的问题,提出采用多约束自适应的刀轴运动学优化方法来解决该问题。建立球头铣刀在刀具路段上的运动学模型,通过分析刀轴运动对刀刃微元去除材料的影响,确定刀轴运动优化的约束条件。在虚拟环境中仿真复杂曲面五轴侧铣加工过程,通过自适应控制器调整刀轴运动速度,使机床在多约束加工条件下最大限度地发挥其工作潜能。整个刀轴运动规划过程随刀具与工件接触区域的变化而不断优化,最后将优化结果存储在每个刀位点上。仿真与实验结果表明,刀轴自适应控制的运动学优化方法有效可行,为五轴侧铣加工过程提供了有力的分析工具。     

用Matlabcontrol实现Java与Matlab的混合编程

提出了一种通过Matlabcontrol实现Java和Matlab混合编程的方法,并将该方法应用于过程控制仿真实验系统的研究和开发。Matlab属解释性语言,执行效率较低,而Java语言则是具有跨平台特征的通用编程语言,两者相结合可充分发挥各自优点。该文介绍了Matlabcontrol组件的特点及其使用方法,并简单介绍了在过程控制仿真实验系统开发中的具体应用。