Windows環境下轉塔式數控沖床監控與編程系統的總體設計
發布者：卓東機械 發布時間：2011/1/24 12:32:31
1前言
隨著計算機技術的發展，Windows作為一個多窗口、多任務的新型的圖形窗口操作環境，具有許多DOS不可比擬的優點。它可完成任務、文件輸出設備等的并行管理工作，并提供了強大的功能以及友好的圖形用戶界面(GUI)，它不僅廣泛用作管理事務型工作的支持平臺，而且也被工業領域的工程人員所關注。隨著工業PC大舉進入數控領域，數控沖床監控和編程系統的開發也愈來愈多地應用PC機的最新硬件和軟件成果。隨著CNC技術和計算機技術的發展，在Windows環境下，采用先進的“5C”(Computer、Control、Communication、CRT、C/C++語言)技術，開發數控轉塔沖床的監控和編程系統，已成為一個潮流和方向。
基于工業PC、采用多處理器的結構、在Windows環境下開發沖床數控系統，這方面國外已經開始研制并推出了相應的產品。為在競爭日益激烈的市場中取得一席之地，我們必須汲取國外的成功經驗，直接應用當今微電子、計算機技術的最新成果，盡快研制出適應用戶要求、功能很強的高性能沖床數控系統，并努力使其具有“先進性、實用性、商品化”三大特點．以不斷增強在市場上的競爭能力。
2數控沖床CNC系統的總體設計
本數控沖床CNC系統的設計采用了國際上流行的工業PC平臺，同時考慮到滿足人機交互友好和實時控制的要求，該系統采用工業PC雙CPU前后臺的結構，由上位機IPC586和控制機IPC486構成，如圖1所示。后臺上位機完成管理、監控、編程等功能，直接面對用戶。前臺控制機完成數據處理、實時控制以及狀態檢測等功能。前后臺之間通過串行通訊的方式交換信息。CNC系統的應用軟件包括上位機和控制機的應用軟件，分別運行于Windows NT操作環境和DOS操作環境下，各自完成獨立的功能。上位機的人機交互控制命令根據一定的通訊協議格式，轉換為控制機可識別的通訊編碼，通過串行通訊方式傳送至控制機，由控制機進行數據處理，并將其處理結果輸送至沖床進行實際加工控制，同時該結果和沖床的實時運行狀態信息也將通過串行通訊傳送至上位機，反饋給用戶。
3監控與編程系統的功能要求
根據CNC系統的總體設計要求和任務劃分，監控和編程系統的控制和操作功能要求包括系統運行、加工文件管理、顯示管理、系統診斷、編程、系統設置和管理等。
(1)系統運行
包含以下內容：
1)自動加工：有參考點設置、自動連續加工、自動跳選加工、自動起始碼段加工和單步加工；
2)加工仿真：同上；
3)手動控制：包括連續進給、選模步進、模具連續、步進進給和手動速度；
4) MDI控制：指手動程序輸入。
(2)加工文件管理
指加工文件的輸入和輸出。
(3)顯示管理
包括X、Y向位移顯示、使用刀具顯示、零件加工圖形顯示、I/O顯示和加工程序顯示。
(4)診斷操作
包括通訊錯誤診斷、操作失誤判斷與報警和加工文件編程錯誤判斷等。
(5) NC編程
包括圖形自動編程和手工編程。
(6)系統設置和管理
包括系統設置和刀具管理。
在本轉塔式數控沖床的CNC系統中，用戶通過監控和編程系統，進行人機交互控制，并從中獲取沖床的加工信息。要求人機界面友好，因此采用了Windows的操作環境。
4結論
本文介紹了Windows環境下轉塔式數控沖床監控與編程系統的總體設計，并詳細地介紹了其功能要求、設計原則、總體結構和技術方案。該系統已經開發完成，監控和編程系統的全方位、多層次的測試表明，該系統基本達到了設計的功能和性能要求，轉塔式數控沖床CNC系統的軟硬件集成調試表明系統運行良好，達到了預期的目標。本文完成的監控和編程系統界面友好，功能較強，可根據生產實際情況修改和擴展，應用于實際生產中，該系統適合我國國情，具有良好的應用前景。
