基于工业以太网的数控系统多轴同步控制的研究.pdfVIP

!#$% ’( )#’*+, 设计与研究 基于工业以太网的数控系统多轴同步控制的研究! ! ! ! 白玉成 唐小琦 陈吉红 胡 欢 （华中科技大学国家数控工程技术研究中心，湖北 武汉012230 ； ! 武汉华中数控股份有限公司，湖北 武汉012230 ） 摘 要：对基于工业以太网的数控系统的同步性进行了深入分析，指出了轴间同步和主从同步对网络化数控 系统的影响，在此基础上提出一种基于以太网技术的数控系统实现方案。提出了电流环同步校正的 思想和一种针对数控加工领域的以太网通信协议———!#$%’ 。最后，通过实验证实该方案的有 效性和可实施性。 关键词：工业以太网 !#$%’ 数控系统 实时 同步 !#$%’ () *+,-. 4 $/.# 01)’%()(+# 2()-%(, 3(% 4-5(%6 242 01#-7 567 89+,%! ，:6; =$’?$! ，@AB; C$,%! ，AD A9’ （E+,F G H+,’$+’F E+$+ I B%$*$% G ADE: ，J9,’ 012230 ，@A; ； ! J9,’ A9’K,% ;9L*$+’F @M*F @N ，OM(N ，J9,’ 012230 ，@A; ） ()*%+, ：:,$# P’Q* (QFR ’’FR## M, #R+,*9# Q*G*L’+ G MS*T @;@ #R#ML U’#( BM,*MN :, $GF9+ G ’V$# 4 M 4 ’V$# #R+,*9# ’( L’#M* 4 #F’W #R+,*9# MS*T @;@ #R#ML $# $M*X (9+(N 6 S #+,L MS*T @;@ #R#ML $# Q*Q#(N 6(($M$’FFR ，’ *$%$’F +9**M 4 FQ #RX +,*$K *+M$GR LM,( ’( M, Q*M+F BM,*@;@ $# Q*LM(N :, GG+M$W## G M,# LM,(# ,’# U +G$*L( UR VQ*$LM’M$N -$./0%1* ：7(9#M*$’F BM,*M ；BM,*@;@ ；@;@ ；)’F 4 M$L ；ER+,*9# 随着人们对加工效率的要求越来越高，高效的高 各加工轴的同步要求。最后，针对本方案还提出一种 速高精加工机床逐渐成为时代的主流，采用传统的信 数控通信协议———BM,*@;@ 协议，保证数控通信的可 号传输方式 （模拟信号或数字脉冲信号）组建的数控 靠性和实时性。 系统存在各种不足［.］，使得系统性能难以获得大的提 2 网络通信的同步性对数控系统的影响 升。基于现场总线的数控系统成为实现高性能数控技 术发展的迫切要求［Y ］。以太网技术以其相当高的数 数控机床多轴同步控制性能是影响机械加工质量 ［1 ，0 ］ 据传输速率、成熟的技术成为数控系统实现总线通信 的一个重要因素 。在传统的数字脉冲给定的数控 的一种实现方案。但是以太网技术设计的初衷只是为 系统中，各轴的同步性能是靠硬件给各轴同时发送脉 了实现在办公自动化，将它直接应用于工业领域存在 冲指令实现的，脉冲指令是连续发送