基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化DNC系統(tǒng)研究

2.1 DNC服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)

DNC服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)主要包括網(wǎng)絡(luò)通信模塊、代碼文件編寫管理模塊、遠(yuǎn)程調(diào)用控制模塊、反饋信息處理模塊等。軟件設(shè)計(jì)采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思想，按照軟件工程規(guī)范進(jìn)行框架設(shè)計(jì)可使其具有良好的開放性、可移植性和可擴(kuò)充性。軟件各模塊的結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖3所示。

2.2 ARM通信處理模塊的軟件設(shè)計(jì)

ARM通信處理模塊軟件設(shè)計(jì)主要包括五個(gè)部分：以太網(wǎng)通信處理模塊、代碼編輯模塊、信息顯示模塊、代碼提取處理模塊、RS485總線通信處理模塊。機(jī)床可設(shè)定兩種工作模式：組網(wǎng)工作模式和獨(dú)立工作模式，默認(rèn)情況下為組網(wǎng)工作模式。程序的設(shè)計(jì)包括操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的移植等，操作系統(tǒng)采用的uc／osII是一款簡(jiǎn)單、高效的嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)的源代碼公開，并具有良好可移植性和擴(kuò)展性，其穩(wěn)定性和可靠性已經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，非常適合應(yīng)用于控制系統(tǒng)領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧采用LWIP，這是一套用于嵌入式系統(tǒng)的輕量級(jí)(light weight) TCP／IP協(xié)議棧，包括TCP、UDP、ICMP、IP、ARP、DHCP協(xié)議等，它和uc／osII構(gòu)成了ARM通信處理模塊軟件的設(shè)計(jì)主體。該軟件的具體流程如圖4所示。

2.3 DSP控制模塊的軟件設(shè)計(jì)

DSP控制模塊的軟件設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)部分：RS485總線通信模塊、機(jī)床代碼譯碼模塊、機(jī)床信息反饋模塊。DSP模塊主要通過RS485總線接收ARM模塊傳送的機(jī)床代碼指令，并按照特定的譯碼方法進(jìn)行譯碼，最終將其轉(zhuǎn)化為電機(jī)控制的PWM脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，以完成機(jī)床的具體控制；同時(shí)，它還應(yīng)當(dāng)將定時(shí)采集的機(jī)床狀態(tài)信息通過RS485總線反饋給ARM模塊，從而構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。

3 結(jié)束語

本文結(jié)合DNC技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，給出了集先進(jìn)的嵌入式技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用于現(xiàn)代機(jī)床的控制技術(shù)與一體的網(wǎng)絡(luò)化DNC設(shè)計(jì)方案，從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)高度的集成和工業(yè)級(jí)的穩(wěn)定性能，同時(shí)十分方便系統(tǒng)升級(jí)。由于該機(jī)床控制系統(tǒng)提供了兩種工作模式，因此還可根據(jù)用戶具體要求進(jìn)行軟硬件的裁減，因而具有很強(qiáng)的靈活性，可廣泛應(yīng)用于各種機(jī)電控制領(lǐng)域。

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