Yaskawa SGDB-03ADG計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)按其數(shù)據(jù)傳輸形式可分為數(shù)字脈沖式、模擬量式和總線式。數(shù)字脈沖式和模擬量式數(shù)控結(jié)構(gòu)都存在一個(gè)CNC(ComputerNumericalController,計(jì)算機(jī)數(shù)字控制器),用于將CNC軟件傳遞的位置或速度信號(hào)轉(zhuǎn)換成伺服驅(qū)動(dòng)器能夠識(shí)別的脈沖量或模擬量信號(hào),由于CNC控制器環(huán)節(jié)的存在,數(shù)據(jù)的傳遞和轉(zhuǎn)換過(guò)程就存在模擬量/數(shù)字量的轉(zhuǎn)換以及信號(hào)放大等環(huán)節(jié),容易造成轉(zhuǎn)換信號(hào)的精度及速度誤差,造成系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗*力降低,同時(shí)也提高了系統(tǒng)成本??偩€式數(shù)控結(jié)構(gòu)采用數(shù)字伺服裝置,沒(méi)有CNC控制器構(gòu)件,系統(tǒng)中傳遞的是數(shù)字信號(hào),不存在模數(shù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗*力。同時(shí)總線結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性和靈活性,使系統(tǒng)的組裝和調(diào)試變得簡(jiǎn)單,降低了系統(tǒng)成本??偩€式數(shù)控結(jié)構(gòu)已成為目前市場(chǎng)上中高檔數(shù)控系統(tǒng)的主流結(jié)構(gòu),是未來(lái)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
2 Yaskawa SGDB-03ADG系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
現(xiàn)場(chǎng)總線支持?jǐn)?shù)據(jù)雙向傳輸,線纜簡(jiǎn)單,具有傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)的特點(diǎn),經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,已在工業(yè)領(lǐng)域取得了巨大成功。Yaskawa SGDB-03ADG(ControllerAreaNetwork)是德國(guó)BOSCH公司開(kāi)發(fā)的,是上應(yīng)用zui廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一,是一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議。CAN總線可實(shí)現(xiàn)全分布式多機(jī)系統(tǒng),無(wú)主機(jī)和從機(jī)之分;可用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)以及全局廣播方式收發(fā)數(shù)據(jù);通信距離zui遠(yuǎn)可達(dá)10Km(傳輸率5kb/s以下),通訊速率zui高可達(dá)1Mb/s(zui長(zhǎng)傳輸距離為40m);節(jié)點(diǎn)可達(dá)110個(gè)。由于其具有高可靠性和良好的錯(cuò)誤檢測(cè)能力,被廣泛應(yīng)用于環(huán)境溫度惡劣、電磁輻射強(qiáng)和振動(dòng)大的工業(yè)環(huán)境。
基于Yaskawa SGDB-03ADG總線的上述特點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于CAN總線的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)接口設(shè)計(jì),其結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。這是一種開(kāi)放式的結(jié)構(gòu),系統(tǒng)分為主從兩個(gè)站,CNC系統(tǒng)為主站,從站為伺服驅(qū)動(dòng)器、變頻器或者可編程控制器等設(shè)備組成。CNC系統(tǒng)通過(guò)CAN總線發(fā)送命令給從站,從站通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線響應(yīng)CNC系統(tǒng)的命令并通過(guò)總線回傳反饋信號(hào)。本系統(tǒng)與傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)zui大的區(qū)別就是通信方式的改變,采用CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
圖1中,Yaskawa SGDB-03ADG系統(tǒng)把每個(gè)位置控制周期計(jì)算所得的速率、位置增量等數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線以數(shù)字量的形式傳送到伺服驅(qū)動(dòng)器,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)位移量的控制。伺服驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)信息也通過(guò)CAN總線傳給CNC系統(tǒng),即CNC系統(tǒng)與伺服驅(qū)動(dòng)器之間是以數(shù)字量的形式進(jìn)行通信的,克服了普通數(shù)控系統(tǒng)采用模擬量控制時(shí)容易受到外界干擾的問(wèn)題以及采用脈沖控制時(shí)脈沖丟失的現(xiàn)象,保證了系統(tǒng)的完整性。
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