基于工业PC的多通道多轴联动的数控系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种基于工业PC的多通道多轴联动的数控系统及方法，该系统包括具有以太网通信模块的工业计算机，其基于EtherCAT总线与EtherCAT总线伺服驱动器和/或EtherCAT总线IO模块连接。该方法是Xenomai实时系统对Linux操作系统打补正，并于Linux操作系统上搭载用于多通道加工控制的数控软件，该数控软件具有对一个通道或同时对多个通道的进行操作或参数设定的操作界面。本发明专利技术基于工业PC且采用通用型操作系统Linux，可满足多通道多轴数控制对CPU高速运算的开销需求，开发资源丰富，有利于缩短开发周期；同时以太网EtherCAT总线将数控系统与交流伺服驱动器，减少了电缆数量，因此传输的速率、可靠性都很高，可以控制更多的电机数量，易于拓展。易于拓展。易于拓展。

【技术实现步骤摘要】
基于工业PC的多通道多轴联动的数控系统及方法


[0001]本专利技术涉及数控
，具体涉及基于工业PC的多通道多轴联动的数控系统及方法。

技术介绍

[0002]传统单通道数控系统只能进行一个工序的加工，而具有多通道控制功能的数控系统则能同时完成多个工序的加工，相当于在一台机床上就可完成多台机床的加工工序。支持多通道功能的数控系统相当于一个数控系统中有多个控制程序，可以在同一台机床控制不同运动部件的运动，也可以同时控制几台不同机床或装备进行运动。
[0003]目前，国内的通用型数控系统硬件平台主控单元一般是ARM架构嵌入式平台。由于ARM架构主频是500MHz
‑
1GHz，较低的主频意味着处理能力受限，所以基于嵌入式平台的数控系统主要是单通道控制，总共控制轴数不多于10轴，无法满足更多通道更多轴数对CPU高速运算的开销需求。主控单元也有采用“PC+NC”形式,PC主要负责人机界面交互，NC即为ARM或DSP嵌入式CPU负责实时控制。实际上，“PC+NC”形式的数控系统对CPU开销需求大的核心控制算法仍是放在NC嵌入式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于工业PC的多通道多轴联动的数控系统，其特征在于，包括具有以太网通信模块的工业计算机，其基于EtherCAT总线与EtherCAT总线伺服驱动器和/或EtherCAT总线IO模块连接，以实现数据交互与控制；该工业计算机搭载具有Xenomai实时内核的Linux操作系统，于该Linux操作系统上运行有用于多通道加工控制的数控软件，该数控软件具有对一个通道或同时对多个通道的进行操作或参数设定的操作界面。2.根据权利要求1所述的基于工业PC的多通道多轴联动的数控系统，其特征在于，该数控软件包括人机交互模块、运动控制模块和逻辑控制模块，这些模块由软数据总线连接并通信；该人机交互模块基于工业计算机实现输入/输出，用于供用户设定加工程序和参数；该运动控制模块根据加工程序执行编译、插补运算及生成对应的动作指令；该逻辑控制模块用于机床的开关量输入与输出控制，采集机床主轴编码器，控制机床电气。3.根据权利要求2所述的基于工业PC的多通道多轴联动的数控系统，其特征在于，该人机交互模块包括有文件编辑模块、文件管理模块、加工操作模块、刀具偏置设置模块、参数设置模块和诊断维护模块，其中：该文件编辑模块和文件管理模块为各通道所共用，该文件编辑模块用于对加工程序的编写，该文件管理模块用于标识当前加工程序运行于哪个通道上；该加工操作模块、刀具偏置设置模块、参数设置模块分别用于独立运行各通道加工程序、设置与修改各通道刀具偏置及参数。4.根据权利要求2所述的基于工业PC的多通道多轴联动的数控系统，其特征在于，该运动控制模块包括用于对于将加工程序解释成相应的数据指令的译码解释模块，以及根据数据指令进行运算处理并产生控制指令的实时控制模块。5.根据权利要求4所述的基于工业PC的多通道多轴联动的数控系统，其特征在于，该译码解释模块执行译码、路径规划、刀具半径补偿和空间变换操作，该实时控制模块用于根据数据指令执行速度规划、粗插补运算、FIFO、逆运动学变换、精插补运算、精度补偿以及PID控制操作。6.基于工业PC的多通道多轴联动的数控方法，其特征在于，包括硬件配置步骤和软件配置步骤；该硬件设置步骤包括：S11，在工业计算机上搭在Linux操作系统，并使用Xenomai实时系统对Linux操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永洪，赵汝焕，林鑫，龚德明，徐集涵，周昌，李锦轩，黄豪，
申请(专利权)人：中山迈雷特数控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：