基于USB和组件技术的可重构数控系统的研制

提出了数控系统的硬件由一台工控机和一些通过USB总线与工控机进行通讯的功能模块组成，不同的功能模块通过设备驱动程序来屏蔽不同硬件设备间的差异，从而使数控系统控制软件的开发独立于硬件设备。使得数控系统的重构成为可能；为了实现数控系统软件的可重构，文中提出了数控系统软件通过核心支撑平台和若干完成特定功能的组件组合而成，通过对数控系统软件结构进行合理的模块化分解，采用COM规范构建数控系统的组件模块能够很好地解决软件重构问题，为后继的系统开发奠定了较好的基础。最后通过一个基于USB总线的雕刻机可重构数控系统的开发，证明了其方案的可行性。     

USB通讯在数控系统中的应用

介绍了一种基于USB通讯的PCNC数控系统体系结构。主要阐述了数控系统体系结构及工作原理、USB固件编程以及USB通讯和驱动程序的开发等内容。该技术方案具有开发简单、易于实现的特点，可适用于高速数控系统的开发。     

基于PC及TwinCAT3 PLC的开放式数控系统设计与实现

针对数控系统高精度,实时性,智能化要求高的特点。设计并实现基于PC及TwinCAT3 PLC的EtherCAT实时以太网开放式数控系统。数控系统在基于PC的上位机中通过MFC设计人机交互界面,实现非实时性功能模块开发。在基于TwinCAT3 PLC的下位机中,利用ST编程语言实现实时性功能模块开发。上位机与下位机之间通过ADS通讯实现数据交换,下位机与伺服控制系统之间通过EtherCAT实时以太网总线通讯。该数控系统避免了EtherCAT主站和从站通讯系统的设计与开发,系统稳定性及可靠性较高;在TwinCAT3 PLC中自主开发实时位置控制算法及速度优化算法,避免了使用TwinCAT3 NC、CNC标准模块带来的附加成本,系统具有较高开放性。数控系统在PLC中利用COE(CANopen over EtherCAT)协议中的CSP(周期同步位置模式)控制模式实现了两轴直线及圆弧实时位置控制,系统通讯周期达到1ms,各从站伺服驱动器时间同步误差小于1us,满足数控系统实时控制的要求。     

基于工业PC和PLC技术的专用数控系统

为了在汽车锁生产中实现大规模钥匙加工,设计并实现了一种基于工业PC和PLC技术的全自动专用数控系统.该系统是一个分布式的全自动专用数控系统,采用工业PC为主控系统,利用PLC控制机械手系统、检测开关信号、通过DIO接口与主控PC进行通讯.该系统性能稳定可靠,已在汽车锁专业生产企业得到应用.     

数控系统以太网通讯的设计

介绍了数控系统基于以太网的通讯模式,阐述了如何在ARM处理器上移植TCP／IP协议栈并采用UDP协议来实现数控系统中PC和运动控制器之间的通讯,在保证实时性基础上实现通讯的可靠性。     

基于ARM+PMAC结构的数控系统设计

主要阐述ARM+PMAC的数控系统的硬件体系架构、ARM(μC/OS)与PMAC之间的通讯的实现、ARM与PMAC数控系统软件结构,这种结构思路能够开发出高速高精的数控系统。     

开放式控制器及其在特种加工中的应用

介绍了基于PC机的开放式数控系统,根据超声-电火花复合加工的加工特点,采用的是NC嵌入PC式结构,构建了基于PMAC运动控制器的超声-电火花复合加工开放式数控系统。该数控系统具有硬件结构的无关性和软件结构的可重构性,是一个具有双重开放性的数控系统。     

基于PC和DSP的高速雕铣机开放式数控系统研究

给出了基于PC＋USB＋DSP的高速雕铣机开放式数控系统的结构,描述了电机控制模块、USB与DSP连接模块、USB驱动软件及DSP运动控制软件的设计与实现。系统可以实现对数控代码的译码和驱动三个轴高速、高精度运动,具有允许用户写入底层运动控制算法的优点。     

基于PC的开放式数控系统研究

传统的计算机数控(CNC)系统大多采取封闭式设计,产品的彼此不兼容使得数控系统难以进行结构的改变和功能的扩展。开放式数控系统解决了这一问题,已经成为当前CNC技术发展的必然趋势。本文介绍了开放式数控系统的产生和发展,对基于PC的开放式数控系统结构进行了概述。探讨了以PC机和运动控制卡为基础构建开放式数控系统硬件平台的方法,并讨论了基于W indows 2000的数控系统软件结构。     

基于组件的开放结构数控系统

提出并实现了一种模块化、可重构、可互换和可裁减的开放式数控系统结构,为快速定制和开发数控系统提供了一个软件结构和环境,该结构结合了通用PC、RTLinux和实时组件的优点。在分析现有组件标准不能应用于数控系统的原因的基础上,给出一种可用于数控系统的组件模型。介绍了由该模型实现的开放结构数控系统的基本组成成分,以及组成一个基本数控系统组件的功能、接口和图形表示。详述了该系统的虚拟模块系统和配置系统,虚拟模块系统主要实现数控系统模块间通信和模块的调度,配置系统主要实现数控系统的集成。给出了该组件的实现框架,并在RTLinux上实现了该结构的原型系统。     

基于USB/CAN总线的计算机数控系统的研究

提出了一种基于USB/CAN总线结构的计算机数控系统,并根据数控系统的控制量类型,设计了带有CAN接口的运动控制模块CAN/M以及开关量输入模块CAN/I和输出模块CAN/O.它们通过USB/CAN总线与PC工控机构成了一种具有开放式结构的新型数控系统.最后,在Windows操作系统下对系统的核心软件进行了编制.     

基于USB的快速成形控制系统的研究与开发

提出了PC＋USB接口控制卡构成的上下位机式的快速成形控制系统方案,介绍了系统的硬件结构及其软件的实现方法。系统采用Cypress公司生产的一款高性能的USB2．0处理器CY7C68013作为USB接口芯片和下位机处理单元,实践证明该处理器满足系统的要求。     

一种基于Windows的全软件数控系统

采用Windows操作系统下外围设备的硬件中断并合理运用Windows的抢占式、多线程机制,可以有效地解决全软件数控系统的插补计算及位置控制的实时性问题。介绍了一种基于Windows2000的全软件数控系统,主要阐述了数控系统软件的功能与结构和I/O适配卡的硬件原理。实践证明,这种前后台结构的数控系统的研制是成功的。     

基于USB/CAN总线的计算机数控系统研究

提出了一种基于USB/CAN总线结构的计算机数控系统,并根据数控系统的控制量类型,设计了带有CAN接口的运动控制模块以及开关量输入/输出模块,并通过USB/CAN总线与PC工控机构成了一种具有开放式结构的新型数控系统。最后,在Windows操作系统下对系统的核心软件进行了编制。     

基于USB接口的光栅信号处理系统研究

将USB总线和光栅测距结合于一体，设计了一种基于USB接口的光栅信号处理系统。该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。系统由光栅数显和USB通讯两个相对独立的部分组成。单片机是光栅信号处理系统的核心部分，是系统的信息处理与控制单元，实现光栅测量数据的采集与处理，键盘、显示及USB通讯的控制。     

基于DSP的电磁轴承控制系统的设计与应用

介绍了电磁轴承数字控制系统的基本组成和工作原理;设计了以TMS320VC5409为核心部件的数字控制系统,重点分析了硬件系统设计方案和基于模块化思想的软件系统。并详细介绍了基于CH372的USB通信方案。采用数字PID算法进行调试验证,实现了电磁轴承的稳定悬浮。     

基于U盘存储的多通道温度记录仪

研制了一种基于U盘存储的多通道温度记录仪装置。该装置采用PT100作为温度传感器,Atmel89S52为处理器,采用U盘作为存储介质,实现了六通道温度数据的采集与存储。本文介绍了硬件系统的组成结构和工作原理及主要元器件的选型,分析了软件系统的工作流程和数据存储的格式。提出了客户端软件的实现方案。经实际使用证明该装置具有存储容量大、使用方便等特点。     

基于紫外荧光法的大气SO2气体浓度分析仪

本文详细介绍了紫外荧光法测量二氧化硫(SO2)浓度的原理和分析仪的电路系统设计.阐述了该分析仪硬件电路结构和软件系统结构与流程.分别实现了高温与制冷等温控电路对反应室、转换室和光电倍增管的温度控制;采用基于复杂可编程逻辑器件实现了对紫外荧光信号的信号拾取电路;实现了串行口与USB桥接电路;实现了并行口对GPIB接口电路模拟通信.在性能实验中,表明该分析仪样机能对浓度为0～143 mg/m3的SO2保持线性的和稳定的检测.与国外同类仪器的48 h连续工作对比情况表明,该分析仪具有检测灵敏度高、实时检测以及稳定性好等特点,达到了实际应用的水平.     

基于USB接口的CCD数据采集系统

为解决目前工程应用中CCD信号的采集和分析问题，设计并实现了一种基于USB接口和可视化界面操作的线阵CCD数据采集系统。介绍了系统的硬件组成、USB接口的固件程序，阐述了USB驱动程序的层次结构并说明了利用DriverWorks开发设备驱动程序的方法，给出了利用VC＋＋开发的用户应用程序模块。整个系统在硬件与软件两个方面达到了较佳配合，实现了对线阵CCD信号快速而准确地采集，为后续CCD信号的分析处理提供了可靠依据。