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对高性能数控系统的开发和研制一直是机电行业所关注的热点。PC机进入数控领域后,极大的丰富了数控系统的硬软件资源,有利于实现总线式、模块化、开放化的数控系统,使其具有很高的性价比。随着Windows操作系统的发展与普及,开发基于Windows操作平台的具有开放式体系结构的CNC数控系统已经成为共识。 本文将介绍我院自行开发的基于PC机的通用数控系统LC-I的详细开发过程。 在明确数控系统所应具备的功能与性能要求后,确定采用以PC机+CNC运动控制卡的分层式的系统总体结构方案。方案分系统硬件结构和系统软件结构两部分进行实现。 在硬件结构上,系统以通用PC机(单CPU)作为硬件平台,结合DMC204四轴运动控制卡良好的控制性能,配以混合式步进电机11OHS12及其驱动器MIl06AC两套,组成了通用CNC控制系统的最小配置。这种结构方式直接利用了PC机体系结构,采用成熟NC硬件来组成控制系统。运动控制卡与PC机的接口遵循开放的标准总线ISA定义。这样构成的系统的硬件体系结构具有开放式、模块化,可嵌入的特点,经济实用,系统可靠性与运行精度有保障,非常适合于组成中小规模的数控系统。 在软件结构上,系统以Windows98作为操作系统平台。系统软件采用Windows98的多线程模式与中断机制相结合的控制策略和模块化的设计方法,较成功的在Windows环境下实现了数控系统的实时多任务控制要求。系统各功能的控制实现分别放置在相对独立的模块中,任一硬件或功能的变化都不会影响其他模块的运作。从实际应用情况来开,能够达到CNC系统软件对实时性、多任务并发处理与协调能力,开放性和模块化,界面友好等要求。 LC-I系统在经数控改造后的CK6140H车床上得到了较好的应用效果。