基于VC_的四轴运动控制卡软件系统开发研究
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基于VERICUT的四轴联动数控机床仿真研究摘要进入21世纪以来,随着科学技术的飞速发展,机械制造业在整个制造产业中占的比例愈来愈重,数控技术的广泛应用给机械制造业的生产方式、产品结构、产业结构带来了深刻的变化。
因此,各职业学校和培训机构为了培养能够快速适应企业发展要求的高技能人才,纷纷进行数控技术的培训。
在传统培训上,学生的培训都是在真实的机床上进行培训,但近几年随着学生的增加,实习工位严重不足,影响了培训的质量。
在这种情况下,数控仿真加工的出现解决这一难题。
本文基于VERICUT软件构建了四轴加工的仿真环境,解决了上述存在的问题,实现了数控编程的虚拟制造。
关键词VERICUT;数控机床;仿真Study on the 4-axis CNC Machine Simulation Based on Vericut and UGAbstract In the 21 st century, with the rapid development of science and technology, machinery manufacturing industry in the entire manufacturing industry percentage of more and more serious, the wide application of numerical control technology for mechanical manufacturing mode of production, product structure, industrial structure brings profound changes. Therefore, the vocational schools and training institutions in order to develop the can quickly adapt to the requirements of the development of the enterprise the talent of high technical ability, have to the numerical control technology training, in the traditional training, the training of the students are in a real machine tools on training, but in recent years with the increase of the students, practice location severity shortage, influence the quality of the training. In this case, the emergence of numerical control imulation processing solve this problem. This paper is the base VERICUT software build four axis machining simulation environment, to solve the above problems, realize the CNC programming of virtual manufacturing.Keywords VERICUT;NC machine; Simulation自我国加入WTO以来,我国已成为全球的“制造中心”,数控加工技术在机械制造业中的广泛应用,迫切需要一大批能够适应企业要求的数控高技能人才,大批数控机床操作人员的专业培训的重担就落在了职业院校和培训学校。
基于VC与开放式运动控制器的并联机器人控制软件开发近年来,随着工作效率的不断提升和生产流程的不断完善,机器人技术被越来越多的企业所使用。
尤其是在制造业中,机器人的应用越来越广泛,其中并联机器人是一种比较常见的形式。
基于VC与开放式运动控制器的并联机器人控制软件开发,对于机器人制造和应用有着重要的意义,本文将详细阐述软件开发的过程和方法。
一、并联机器人控制的环境与软件开发基础基于VC与开放式运动控制器的并联机器人软件开发,需要具备一定的控制背景和编程基础。
并联机器人的控制环境离不开控制器和运动控制器,通过使用C语言和相应的控制组件及开发工具,可以实现对并联机器人的完整控制。
1、VC是微软公司的一款程序开发工具,它是Windows应用程序开发的重要工具之一,具有丰富的界面设计功能和强大的编程功能,可实现快速构建各种质量高、功能完整的应用程序。
2、开放式运动控制器是一种用于控制机器人运动的软、硬件系统,它包括运动控制板、运动控制器、运动控制器语言等,是机器人控制系统的核心部件,它可以自由设置各个轴的运动和速度,实现对机器人的精确控制。
二、并联机器人控制软件的开发流程并联机器人控制软件的开发流程主要包括需求分析、软件设计、编码实现、测试与调试和软件维护等步骤。
其中,软件设计是整个开发流程的关键环节,决定了软件开发的效率和最终的产品质量。
1、需求分析需求分析是软件开发的第一步,它是确定软件需求和目标的过程。
在并联机器人控制软件的开发中,需求分析主要包括以下几个步骤:a、确定目标和要求:分析并集中各个环节标定其功能和应用范围,进而确定软件的目标和要求,从而有助于确定开发方案。
b、需求收集:收集软件开发的相关需求,也就是收集机器人的相关控制参数,确定机器人的工作类型、动作方式、运动范围与运动速度等关键参数,以便将此信息输入初始控制系统。
同时,也需要对机器提供的外部接口进行收集和分析,以用于与前端交互操作及数据传输。
基于Android的远程四轴运动控制系统研发基于Android的远程四轴运动控制系统研发近年来,无人机技术飞速发展,成为了不少人喜爱的玩具和专业摄影工具。
随着无人机市场的逐渐扩大,人们对无人机操作的要求也变得越来越高。
基于Android的远程四轴运动控制系统应运而生。
这种系统通过安装在智能手机或平板电脑上的软件控制,实现了对无人机的远程操控,并配备了更多的功能。
首先,我们来了解一下四轴运动控制系统的基本原理。
无人机的四个电机能够通过电子调速器进行精确调节,实现飞行姿态控制。
通过对四电机的不同转速进行调节,可以实现无人机的前进、后退、上升、下降、旋转等运动。
而通过安装在Android设备上的控制软件,可以对这些参数进行实时控制,从而远程操控无人机。
接下来,我们将介绍基于Android的远程四轴运动控制系统的功能。
首先是实时视频传输功能。
无人机上安装了一个摄像头,可以将飞行过程中的实时视频传送到Android设备上。
用户可以通过控制软件观看无人机实时画面,实现一种“驾驶员视角”。
这对于航拍摄影、搜救等应用场景非常重要。
其次是路径规划功能。
通过控制软件,用户可以在地图上规划无人机的航线,包括起飞点、降落点、关键点等。
无人机会按照设定好的航线执行飞行任务。
这种功能对于大规模搜救、巡逻等任务非常有用,能够减轻人力投入,提高工作效率。
此外,基于Android的远程四轴运动控制系统还具备一些辅助功能。
例如,高度保持功能可以在飞行中自动调整无人机的高度,保证安全飞行。
自动返航功能可以让无人机在电量不足或失联时自动返回起飞点。
紧急停机功能可以在遇到突发情况时及时终止飞行。
这些辅助功能能够增加无人机的安全性,减少失控的风险。
值得一提的是,基于Android的远程四轴运动控制系统还具备良好的用户体验。
Android平台拥有庞大的用户群体,用户对于控制软件的界面友好性和操作便捷性要求也较高。
开发者在设计控制软件时需要考虑这些因素,并提供直观的交互界面和简便的操控方式。
基于VC的开放式数控系统软件设计摘要本文基于Visual C++6.0平台,利用多线程同步技术设计了开放式数控系统上层软件,论述了上层软件的架构及多线程同步方式等关键模块的实现方法。
关键词开放式数控系统运动控制卡 Visual C++ 多线程为了满足实际生产中对数控系统的可移值性、模块独立性的要求,数控系统从传统的封闭式结构逐步转向现代的开放式结构。
开放式数控系统具有可互换性、可伸缩性、可移植性、互操作性和可扩展性等特点,极大的增加了用户功能的定制范围,为实现用户的特殊功能提供了途径。
工业计算机+运动控制卡结构的开放式数控系统是目前应用最广泛的开放式数控系统结构。
该结构将运动控制功能分配于运动控制卡中,工业计算机通过上层软件根据操作者指令对运动控制卡的功能进行调用。
工业计算机和运动控制卡之间一般通过PCI总线进行通讯。
工业中应用较广泛的运动控制卡有美国的PMAC及深圳GoogolTech等。
而上层软件需要用户自行设计。
为降低降低各个模块间的耦合性,需对上层软件的各功能模块进行划分;同时,数控系统中各个任务模块需要在固定时间间隔内运行,对时间要求严格,是一个复杂的实时系统,因此需设计合理的任务执行顺序。
为满足上述要求本文基于Visual C++平台设计开发了开放式数控系统的上层软件。
1.系统硬件平台的构建本文以三轴铣床为对象,对其进行数控化改造。
该机床X轴行程280mm,Y轴行程250mm,Z轴行程200mm。
进给系统均采用滚珠丝杠作为传动部件,丝杠导程10mm。
要求改造后达到10m/min的切削进给速度,并实现半闭环控制。
通过选型对比,最终选择深圳固高科技的UC-X04-EPV-M01-L2型运动控制器作为开放式数控系统硬件。
GUC系列运动控制器是嵌入式PC与运动控制器结合为一体的产品,与“工业计算机+运动控制器”结构的运动控制系统相比,具有更高的可靠性、稳定性、抗干扰能力和更好的性价比。
它以Intel 标准X86 架构的CPU和芯片组为系统处理器,采用高性能DSP 和FPGA 作为运动控制协处理器。
基于PCI总线的四轴运动控制卡的研制2008-08-11 来源:中国自动化网浏览:129 摘要:本文介绍了一种采用PCI专用接口芯片PCI9052作为PCI总线与运动控制芯片MCX314as接口桥,实现4轴运动控制卡硬件设计方法。
首先给出了运动控制卡总体结构,PCI总线接口规范、局部总线接口电路、MCX314as信号接口电路。
然后,给出了PCI9052板卡ISA模式下双片选配置方法。
最后,给出了用DriverStudio开发WDM驱动程序方法。
关键词:运动控制卡; PCI9052; PCI总线; MCX314as; WDM1.引言本项目是用于华南理工与广东风华集团合作动臂式贴片机(也称拱架型贴片机)拾取/贴装头四轴控制,X,Y轴为水平面方向运动,Z轴为拾取/贴装头拾取、贴装芯片方向运动,U轴为调整芯片角度方向旋转运动[7>。
项目要求,采用MCX314as为运动控制核心,上位机只需将运动参数写入MCX314as寄存器,各种复杂运动控制,插补计算均由MCX314as完成,极大提高了运算和控制速度,PCI9052为PCI桥接口与计算机通信,完成了4轴伺服/ 步进电机控制,实现位置,速度,加速度控制和直线、圆弧插补功能。
2.运动控制卡硬件结构运动控制卡硬件结构主由PCI接口芯片PCI9052、运动控制芯片MCX314as以及相应光耦隔离、差动传输等电路组成,如图1。
其中,DB 代表数据总线,AB 代表址总线,CB代表控制总线,轴输出为四个轴输出脉冲,I/O为输入输出控制信号等。
2.1 PCI 总线接口PCI局部总线是一种独立于处理器高性能、低成本、开放型总线,它这些优点,使其到迅速普及和发展,并成为事实上微型机总线标准,嵌入式计算机和工业控制计算机方面到广泛应用。
它可分为32位数据/址复用总线和64位数据/址复用总线两种,总线速度分为最高达33MHz和66MHz两种。
数据传送速度最高可达528MB/s [2>。
基于VC的多轴运动控制器网络控制应用阐述了网络控制的原理和特点,分析了目前比较先进的基于VC分布式组件技术(DCOM技术)的网络控制应用方法,并以多轴运动控制器GT-400-SV为例,介绍其编程方法与应用。
关键词:网络控制;多轴运动控制器;DCOM1引言随着计算机技术以及网络技术的发展,尤其是Internet/Intranet的普及,人们对工业系统的过程控制提出了越来越高的要求,控制应当不仅仅局限于现场控制,它们应该与网络技术尤其是Internet/Intranet技术相结合,通过它们远程对实际控制系统进行监控。
网络控制的应用非常广泛,如远程控制数控机床、遥作机器人。
另外对于工作在有毒、有害、有危险的环境下的控制系统更具有实际意义。
2基于Internet的网络控制系统网络控制,即网络化的控制,是指在某个区域内一些现场检测、控制及操作设备和通信线路的集合中,用以提供设备之间的数据传输,使该区域内不同地点的用户实现资源共享和协调操作。
网络控制系统具有如下特点:(1) 网络化结构。
它支持如总路线型、星型、树型等拓扑结构,与分层控制系统的递阶结构相比,显得更加扁平与稳定。
(2) 智能化节点。
带有CPU的智能化节点之间通过网络实现信息传输和功能协调,每个节点都是组成网络控制系统的1个细胞,且具有各自相对独立的功能。
(3) 更好、更完全地实现了ISO7层模型,大大提高网络的可靠性。
网络化结构使原先由中央控制器实现的任务下放到智能化现场设备上执行,这使危险因素得到分散,从而提高了系统的可靠性和安全性。
在网络控制系统中,各节点都是智能体,具有计算、分析、处理和通信的能力,能对其管辖范围内发生的事件做出反应并提供控制。
(4) 混合的通信媒介。
可以使用双绞线、同轴电缆、光纤、无线电射频、红外线等等。
基于Internet/Intranet的分布式网络控制系统,就是将自动控制技术和Internet/Intranet技术相结合,使控制系统网络和Internet/Intranet网络互连,从而实现现场控制信息在Internet/Intranet上实时共享和在Internet/Intranet上对现场设备功能的在线编程。
基于VB的四轴运动控制系统设计采用“PC+运动控制卡”的运动控制方案,设计了基于VB的四轴运动控制系统,通过调用控制卡的运动函数库实现单轴点动、连续运动以及直线和圆弧插补等功能。
详细说明了运动控制系统的组成及运动控制系统的软件设计。
标签:VB;运动控制卡;运动控制系统;运动函数库引言为了提高产品质量和产量,运动控制系统正在不断地深入到各个领域并得以迅速发展,运动控制系统在各类控制工程中有着广泛的应用前景。
其应用范围涵盖数控加工业、汽车制造业和机器人等多个领域。
通过开发实时多轴运动控制系统软件来满足实际工作的需求,已经成为备受关注的研究课题[1,2]。
近年来,PC+运动控制卡模式的运动控制系统得到了广泛应用。
它具有结构简单、开放性易实现、成本相对较低等优点[3]。
文章的控制系统也采用PC+运动控制卡模式。
1 系统硬件设计整个系统由运动执行机构及运动控制系统组成,PC为控制系统的上位机,运动控制卡为下位机,系统设计方案如图1所示。
PC主机与控制卡通过PCI通讯方式实现信息交换,PC机通过调用运动控制卡动态链接库向控制卡发出运动指令,运动卡接收来自上位机的指令后向驱动器发出控制脉冲信号,控制卡可以控制所发出脉冲的频率、个数及频率变化率,从而能满足电机各种复杂的控制要求[4,5],主机也可以通过总线读取运动控制卡的输入信号,如通用输入口、限位信号、原点开关等,经判断并执行相应运算后向运动控制卡发出相应执行指令。
系统采用的运动控制卡是深圳固高公司生产的基于PCI总线的型号为GTS-400-SV的高性能运动控制卡,该控制卡可以同时控制4个轴,实现多轴协调运动。
图1 运动控制系统的硬件结构框图系统其中一个轴的电路连接方式如图2所示,控制卡的脉沖信号及方向信号发送给驱动器,经放大处理后驱动步进电机运动,LIM+和LIM-分别连接对应轴的正向限位和负向限位开关,HOME为原点触发信号的输入引脚,连接原点开关[6]。
基于VC程序的四轴运动轨迹规划控制
田小静;陈煜蒙
【期刊名称】《新技术新工艺》
【年(卷),期】2012(000)001
【摘要】针对不同电动机(如交流伺服电动机或直流伺服电动机)的控制方式,通过实例,对四轴电动机的运动轨迹进行不同类型(可采用模拟量进行T形曲线控制、S 形曲线或电子齿轮模式等运动方式的)规划,设置运动中的PID参数,采用固高科技有限公司GT系列运动控制器和高级语言VC进行电动机运动轨迹编程控制,调用固高科技有限公司开发的函数库,完成不同坐标轴启动和停止控制面板的制作,通过调试程序,完成对不同电动机不同规划轨迹的控制功能.
【总页数】3页(P16-18)
【作者】田小静;陈煜蒙
【作者单位】西安航空职业技术学院自动化工程系,陕西西安710089;西安航空职业技术学院自动化工程系,陕西西安710089
【正文语种】中文
【中图分类】TP319
【相关文献】
1.基于VC++的四轴运动控制卡软件系统开发研究 [J], 高煊;何广平
2.基于VC的四轴运动控制卡在界面设计中的应用 [J], 党美娟;党幼云
3.基于PCI总线的四轴运动卡在3D打印运动控制系统开发中的应用 [J], 毕俊喜;
张亚强;贾月锋;薛志安
4.基于PLC的四轴运动控制 [J], 刘盛;张长永;梁为育;赵山
5.基于四轴运动控制教学平台的多元实践体系改革 [J], 史莹晶; 李瑞; 梁颖
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基于VC++与PMAC的仿生四足机器人控制软件开发丁希仑;张澈;陈浩【摘要】This paper analyzes the mechanism and kinematics of a bionic quadruped robot, develops a control system based on Visual C++ and PMAC( programmable multi-axis controller). Visual C++ is used for control software editing of host PC to be responsible for interaction with people, get the motion parameter, calculate the trajectory and send the massage to the lower computer. PMAC is used as lower computer, it's program is compiled by PMAC language, which is responsible for the basic servo control of every motor. The stability of the control system is proved in practice.%对仿生四足机器人的机构及运动学进行分析,设计了一种基于Visualc++及可编程多轴控制器PMAC的控制系统.上位机采用PC机控制,用Visualc++编写控制程序,负责处理与用户的信息交互,获取机器人各个运动参数,计算机器人运动轨迹并向下位机发送指令等.下位机采用可编程多轴控制器PMAC,用PMAC 运动程序编写,负责对每个关节电动机进行伺服控制.实践证明该控制系统运行平稳.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2012(041)006【总页数】3页(P162-164)【关键词】机器人控制;四足;仿生;PMAC【作者】丁希仑;张澈;陈浩【作者单位】北京航空航天大学机械工程与自动化学院,北京100191;北京航空航天大学机械工程与自动化学院,北京100191;北京航空航天大学机械工程与自动化学院,北京100191【正文语种】中文【中图分类】TP2420 引言机器人已经广泛应用于生产、生活中的各个领域,传统的移动机器人可分为滚动机器人与步行机器人。