基于EtherMAC平臺的數(shù)控切割機控制系統(tǒng)研究.pdf

1、數(shù)控切割機床在機械、船舶、航空裝備等行業(yè)的板材切割中，有著十分廣泛的應(yīng)用。數(shù)控切割技術(shù)的使用可以大幅度的提高板材利用率，改進產(chǎn)品質(zhì)量，改善工人的勞動環(huán)境，進一步的提高勞動效率。如何開發(fā)一套用于數(shù)控切割機床的人機界面友好、自動化程度高的數(shù)控系統(tǒng)逐漸成為研究熱點。本文開發(fā)了一套基于EtherMAC(EthernetforManufactureAutomationControl)運動控制平臺的數(shù)控切割機控制系統(tǒng)。
　　 論文首先回顧了

2、數(shù)控切割技術(shù)的發(fā)展。對比國外的數(shù)控切割機控制系統(tǒng)，分析了當(dāng)前國內(nèi)系統(tǒng)的不足，確定了本論文的研究內(nèi)容，介紹了本論文的研究意義。隨后對切割機控制系統(tǒng)進行了功能需求分析，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢，給出了PC機加EtherMAC運動控制平臺的純軟件型的運動控制解決方案，設(shè)計了數(shù)控切割機控制系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)。
　　 對控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)進行了設(shè)計，并根據(jù)系統(tǒng)的實時性要求對控制系統(tǒng)進行模塊劃分，將控制系統(tǒng)分為三個子系統(tǒng)，并簡單介紹了各子

3、系統(tǒng)的功能。詳細介紹了用戶界面子系統(tǒng)的設(shè)計、參數(shù)化圖形庫設(shè)計、圖形仿真算法的實現(xiàn);用于進程間通訊的信息交互子系統(tǒng)的設(shè)計;控制系統(tǒng)內(nèi)核設(shè)計包括任務(wù)調(diào)度模塊、任務(wù)執(zhí)行模塊、運動控制模塊和通訊模塊的詳細設(shè)計。
　　 研究了切割機自動排料問題，建立了切割機自動排料的數(shù)學(xué)模塊。介紹了遺傳算法，建立了遺傳算法的優(yōu)化排料模型，并將其應(yīng)用在切割機自動排料系統(tǒng)中，給出了基于遺傳算法的自動排料系統(tǒng)的執(zhí)行流程。介紹了臨界多邊形，并將其應(yīng)用在自動排料系

4、統(tǒng)中，實現(xiàn)了基于臨界多邊形的放置策略。
　　 在WindowsCE操作系統(tǒng)下實現(xiàn)了基于EtherMAC平臺的數(shù)控切割機控制系統(tǒng)。對切割機控制系統(tǒng)操作面板進行了設(shè)計，給出了系統(tǒng)具體的硬件配置。在MicrosoftVisualStudio2008開發(fā)環(huán)境下，用C＃語言實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的用戶界面子程序，實現(xiàn)控制系統(tǒng)的非實時性任務(wù);用C++語言實現(xiàn)了控制系統(tǒng)內(nèi)核，完成控制系統(tǒng)的實時性任務(wù)。完成了切割機控制系統(tǒng)的調(diào)試。
　　 最后對