基于SERCOS現(xiàn)場總線的數(shù)控系統(tǒng)及其在WinCE下的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的關(guān)鍵與核心技術(shù)，其水平高低是衡量一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的飛速發(fā)展，基于工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線技術(shù)的數(shù)控系統(tǒng)開始得到快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，針對目前基于實(shí)時(shí)插補(bǔ)方式的數(shù)控系統(tǒng)中存在的局限及數(shù)控發(fā)展趨勢，本文提出了基于SERCOS串行實(shí)時(shí)伺服運(yùn)動(dòng)控制總線協(xié)議的離線插補(bǔ)數(shù)控系統(tǒng)的架構(gòu)，將插補(bǔ)指令數(shù)據(jù)通過總線發(fā)送到各分布式自主CPU，在數(shù)控加工階段由其對伺服電機(jī)進(jìn)行三環(huán)路控制，并周期性的將

2、狀態(tài)數(shù)據(jù)反饋至SERCOS主站同步控制器，1微秒的同步精度由SERCOS協(xié)議芯片SERCON816保證。采用這種結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)充分發(fā)揮串行實(shí)時(shí)伺服通信協(xié)議的和離線插補(bǔ)的技術(shù)優(yōu)勢，提供了解決目前實(shí)現(xiàn)高速高精度數(shù)控系統(tǒng)局限的可行方案。
　　本論文首先對串行實(shí)時(shí)協(xié)議SERCOS（Serial Real time Communication Specification）進(jìn)行了深入的研究，在分析協(xié)議的同步控制原理的基礎(chǔ)上給出了基于SERCO

3、S現(xiàn)場總線的離線插補(bǔ)數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，給出了系統(tǒng)各個(gè)模塊的原理圖。
　　第三章選用了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Windows CE為SERCOS主站控制器運(yùn)行平臺(tái)，重點(diǎn)對Windows CE實(shí)時(shí)性問題進(jìn)行了細(xì)致研究，包括操作系統(tǒng)中斷響應(yīng)機(jī)制和同步技術(shù)。
　　第四章為SERCOS主站部分硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要包括基于ARM920內(nèi)核的開發(fā)板和二代協(xié)議芯片SERCON816的原理，重點(diǎn)介紹了基于ARM9開發(fā)板的硬件接口電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。