以PC機和TRIO運動(dòng)控制器為核心的開(kāi)放式纏繞機數控系統介紹

纏繞機控制系統軟件設計

纏繞機控制系統上位機程序采用 Mi c r o s o f t 公司的V C+ + 6 . 0 基于 Wi n d o w s 2 0 0 0 平臺開(kāi)發(fā)， 完成工藝文件設置和管理、 遠程監控和機床運行狀態(tài)顯示等功能。工控機和 MC 2 0 6通過(guò)串口基于 MO D B U S協(xié)議完成工藝參數下載和機床狀態(tài)參數上傳顯示。

通訊采用主從方式的查詢(xún)機制， 系統將工控機設為主站， M C 2 0 6設為從站， 只有主站發(fā)出查詢(xún)時(shí)， 從站才能給出響應， 從站不能主動(dòng)發(fā)送數據。工作時(shí)工人選定待纏繞管件型號并將工藝文件下載后， 進(jìn)入纏繞加工狀態(tài)， 此時(shí)所有運動(dòng)和邏輯控制由完成， 從站僅響應主站的查詢(xún)并上傳狀態(tài)數據。即使工控機由于某種原因出現故障或死機， 也不會(huì )影響當前管道的纏繞加工。從而提高了系統的穩定性和控制的實(shí)時(shí)性。

運動(dòng)控制程序采用 T r i o B A S I C多任務(wù)語(yǔ)言編制。通過(guò)運行在 P C機上的 Mo t i o n P e r f e c t 軟件將編制好的運動(dòng)控制程序下載到 MC 2 0 6內即可脫機運行。 T r i o B A S I C語(yǔ)言有三種不同類(lèi)型的存儲變量： 命名變量、 V R（ ） 變量和 T A B L E區變量。命名變量是局部變量， 僅在定義它的任務(wù)內有效。

變量是可被多個(gè)任務(wù)共享的全局變量， 它可用于任務(wù)間通訊； T A B L E 區通常是用于存儲 C A M／指令曲線(xiàn)的存儲區， 本程序用于存儲纏繞管道型號的工藝文件。運行的用戶(hù)程序被稱(chēng)為線(xiàn)程或任務(wù)。

對于復雜的多任務(wù)程序應為線(xiàn)程分配優(yōu)先級，控制器缺省的伺服周期是 l m s ， 該周期在內部被分成三個(gè)時(shí)間片， 每個(gè)時(shí)間片為 1 ／ 3 m s ， 它們在內部分別被用來(lái)處理伺服功能， 通訊和通常的“ h o u s e k e e —‘ 任務(wù)。在每個(gè)時(shí)間片內剩余的時(shí)間被用于運行用戶(hù)程序。M C 2 0 6最多可運行 7個(gè)用戶(hù)線(xiàn)程， 每個(gè)線(xiàn)程用從 l 到 7的數字標號， 最高標號的線(xiàn)程（ 線(xiàn)　　程7 和 6 ） 被分配固定的時(shí)間片， 它們被稱(chēng)為” 快速任務(wù)“ ， 主要用于有以下要求的任務(wù)： 要在每個(gè)伺服周期都要進(jìn)行處理的任務(wù)； 具有大量的運算和處理的任務(wù)； 任務(wù)啟動(dòng)后程序執行速度不能改變的任務(wù)。 5 g - 線(xiàn)程被稱(chēng)為” 慢速任務(wù)“ ， 它們具有共同的優(yōu)先級， 程序執行速度會(huì )隨任務(wù)的增加而降低。用戶(hù)可以使用指令啟動(dòng)任務(wù)使其按指定的優(yōu)先級運行。

在上位機軟件 Mo t i o n P e r f e c t 中打開(kāi)一個(gè)” T e r m i n a l “窗口可以設置一個(gè)” C o m m a n d L i n e “ 端 口， 它始終使用” 0 “ 號任務(wù)， 用于從上位機輸入指令并立即運行 。該纏繞機控制軟件中共建立了四個(gè)任務(wù)， 其中任務(wù) 7用于纏繞機電機運動(dòng)控制和機床邏輯控制， 任務(wù) 6用于管理機床與纏繞相關(guān)的 I ／ O信號和主軸轉速控制， 任務(wù) 2 完成串口通訊功能， 任務(wù) 1 實(shí)現輸膠控制?？刂瞥绦虻娜蝿?wù)功能和執行時(shí)間分配如圖 2 所示。其中任務(wù) 7和 6的優(yōu)先級最高， 每個(gè)伺服周期（ 1 I n s ） 都分配時(shí)間片， 任務(wù) 1 ， 2和／ L ） 優(yōu)先級相同， 在每個(gè)伺服周期輪流為其分配時(shí)間片。纏繞程序任務(wù)功能和執行時(shí)間的分配如圖2 所示。