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基於 PMAC 的數控（kòng）係統手（shǒu）輪功能研究

2017-12-8 來（lái）源：天津職業技術師範天（tiān）津光電（diàn）安辰信息作者：嶽剛鄧三鵬孫奇（qí）涵曹川川程貝貝

摘（zhāi）要: 闡述了數控係（xì）統手輪功能的相關知（zhī）識。提出一種（zhǒng）基於 VB 和 PMAC 實現數控係統（tǒng）手輪控製功能的方法。利用（yòng） VB編寫手輪功能上位機軟件，實（shí）現手輪數據的獲取與處理; 通過 PMAC 控製各軸的運動，實現數控係（xì）統的手輪控製（zhì）功能，並給出關鍵（jiàn）的程序代碼。編製的程序代碼具（jù）有通用性和可移植（zhí）性，並已在自主研發的基（jī）於 PMAC 的數控加工中心

VNCZT-545上成功應用。

關鍵詞: PMAC; 手輪功能; VB

PMAC 多軸運動控製板是由 Delta Tau 公司推出的（de）低成本高精度多軸控（kòng）製板（bǎn），是工（gōng）業領域最常（cháng）用的運（yùn）動控製板之一，廣泛（fàn）應用於（yú）各數控係統中［1］。手輪功能在機床（chuáng）使用中占有很重要（yào）的（de）位置（zhì），工件對刀、各軸微動（dòng）控製都需要用到手輪。手輪功能（néng）的實現難點在於手輪（lún）和被控軸運動的跟隨性，跟（gēn）隨性（xìng）可分為兩個方麵: 移動距離和移動（dòng）速度。

文中提出一種基於 VB 和PMAC 實現手輪控製（zhì）功能的方法。

1 、硬件結構

以（yǐ）自主研發的基於 PMAC 的數控加（jiā）工中心係統VNCZT-545 為執行機構（gòu），手輪為（wéi）控製機（jī）構，工控機為（wéi）處理（lǐ）中樞，實現加工中心與手輪（lún）的運（yùn）動跟隨。係統硬件連接（jiē）如圖 1 所示（shì）。

圖 1 係統硬件連接

手（shǒu）輪通過串口將數據傳輸到工控機上，由工控機上的（de）用 VB 語言編寫的上位機軟件 ( 以後簡稱 VB 軟件) 進行數據處理，將處（chù）理（lǐ）後（hòu）的數據通過網線傳輸給 PMAC 運動控製卡，最終驅動數控機床相應軸的運動（dòng）。

2 、手輪數（shù）據設定

手輪通過串口發送給工控機的指令，由 VB 軟（ruǎn）件存儲在相應的變量中，手輪與 VB 軟件的通信協議見表 1，DTC-32IN 端口配（pèi）置見表 2。

表 1 手輪通信協議

手（shǒu）輪通過串口與上位機相連接並實現通（tōng）信。手輪（lún）相當於一個旋轉編碼器，旋轉手輪即可發出連續的 8位十六進（jìn）製數 A，每一個手輪位置（zhì）都有獨立（lì）的位置數A。上位機（jī）接收到當前手輪位置 A1之後，將其與上一次的位置 A0做差，得到差值 Δ。若 Δ ＞ 0 則（zé）代表手輪正轉，若 Δ ＜ 0 則代（dài）表手輪反轉，然後將 | Δ | 作為手輪移動距離。

3 、VB 軟件（jiàn）設計

在軟件界麵可以實時顯（xiǎn）示 X、Y、Z 三個坐標軸的當（dāng）前位置、手輪當前位置、手輪旋轉量、手輪倍率、手輪旋轉速度。

通過 Jog + 可實現選中軸的點動正轉控製，Jog －實現選中軸的點動反轉（zhuǎn）控製，Stop 可使選中軸停轉，Home 可（kě）實現選中軸的回零操作。VB軟件（jiàn）界麵如圖 2所示。

圖 2 VB 軟件界（jiè）麵

VB 軟件具體運行（háng）過程如下:在 VB 軟件中，通過命令（lìng） return_value = Pmac Ge-tＲesponse A( Device Number，response，255，" #1 p" ) 實現軸（zhóu）的選擇; 通過給字符串變量 bl賦值，實現倍率的控製，即: bl= Mag · Δ; 通過命令 return _ value =Pmac GetＲesponse A( 0，response，2，" #" + Str( n) + "j: － " ＆ bl) 實（shí）現選（xuǎn）定軸（zhóu）的輪（lún）動。軟件流程如圖 3 所示。

圖 3 VB 軟件流程圖

程序（xù）關鍵部分源（yuán）代碼:

4 、實驗驗證

將上述手（shǒu）輪係統按圖 1 所示結（jié）構接線後，成（chéng）功（gōng）實現手輪的位置跟（gēn）隨和速度跟（gēn）隨。在圖 2 所示的軟件界麵中，實現了 X、Y、Z 三個坐標軸位置、手輪當前位置、手輪旋轉量、手輪倍率和手輪旋轉速度的實時顯示。通（tōng）過對比機床位置實際位置和軟件顯（xiǎn）示位置，數據一致，說明位置跟隨準確。機（jī）床運（yùn）行中無竄動，說明速度跟隨平穩。至（zhì）此數控機床手輪功（gōng）能的實現收到了良好的效果。

5 、結論

數控機床手輪功能的實現，是數控機床控製係統設計中重要的一環。文中詳細論述了利用 VB 軟件（jiàn）和PAMC 運動控製卡作為控製中樞，實現手輪運（yùn）動和速度跟隨的方法，並通過實驗論證（zhèng）了方法的有效性。

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