powerlink总线型多轴运动控制系统技术方案和实现

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1、Powerlink总线型多轴运动控制器技术方案与实现数控技术和数控机床是制造业现代化的基础，是一个国家综合国力的重要体现。我国在从制造大国向制造强国转变的过程中，大力发展数控技术具有重要意义。国产数控系统经过半个多世纪的发展，在技术和市场上都有了长足的进步。然而纵观国内外数控系统技术现状，尚与国外存在较大的差距。主要体现在国产数控产品主要占据中低端数控市场，在高档数控系统方面，由于技术水平的限制，国产数控系统的市场占有率较少，绝大部分市场被法那科、西门子、三菱、德马吉等国外品牌占领。近几年美国和德国分别提出了“工业互联网”和“工业4.0”高科技战略计划，中国紧随其后，于2015年

2、两会提出“中国制造2025”发展战略。事实上，这三个概念殊途同归，数控技术都是其最重要的一环，国务院总理李克强在2015年3月25日主持召开的国务院常务会议中明确指出，重点发展包括高档数控机床在内的10大领域。为此，国家连续出台了一系列政策，以期为我国数控技术的发展创造良好的外部条件。在这里我依据自己十多年从事数控系统的经验，与大家分享一下如何搭建完成一款总线型多轴控制系统，以期能给本领域研发人员一定的启发，共同为“中国制造2025”交上一份满意的答卷。我将从系统性能和实现方案，实现效果三方面进行阐述。一、系统性能性能有：1.采用先进的软件设计技术和理念，包括跨平台和组件技术，利

3、用C语言的面向对象的设计模式进行开发，便于系统开发调试、功能扩展和维护。2.结合嵌入式计算机和实时工业以太网技术，硬件集成度高、成本相对较低，满足市场上对国产数控系统的定位需求。3.综合RS274标准G代码、B类宏程序、运动控制、软PLC、速度前瞻、小线段连续加工等技术，满足通用型数控系统的技术要求。4.具备S型加减速、刀具半径补偿、反向间隙和螺距误差补偿，满足平稳和精密加工。具体参见http://v.youku.com/v_show/id_XMTQwMzIwNTQ5Ng==.html?from=y1.7-1.2#pactionPOWERLINK实时工业以太网支持POWERLIN

4、K实时总线，支持多驱动器和IO扩展1.1G指令表代码功能代码功能代码功能G00快速定位G42刀尖半径右补偿G72径向粗车循环G01直线插补G50设置工件坐标系G73封闭切削循环G02顺时针圆弧插补G54工件坐标系1G74轴向切槽循环G03逆时针圆弧插补G55工件坐标系2G75径向切槽循环G04暂停、准停G56工件坐标系3G76多重螺纹切削循环G10可编程数据输入G57工件坐标系4G84攻丝切削循环(柔性、刚性)G11可编程数据输入注销G58工件坐标系5G90轴向切削循环G28自动返回机械零点G59工件坐标系6G92螺纹切削循环G30回第2、3、4参考点G65宏指令非模态调用G94

5、径向切削循环G32等螺距螺纹切削G66宏程序模态调用G96恒线速控制G34变螺距螺纹切削G67取消宏程序模态调用G97取消恒线速控制G40取消刀尖半径补偿G70精加工循环G98每分进给G41刀尖半径左补偿G71轴向粗车循环G99每转进给1.2技术参数th控制轴数：5轴(X、Z、Y、4、5th)；联动轴数：5轴，2轴圆弧插补最小指令单位：0.001mm；位置指令范围：-99999.999～99999.999mm进给轴电子齿轮：指令倍乘系数：1～9999；指令分频系数：1～9999接口信号：POWERLINK实时工业以太网总线快速移动速度：最高60m/min；快速倍率：F0、25％、

6、50％、100％四级实时调节进给速度：1～12000mm/min或0.001～500mm/r；进给倍率：0～150％十六级实时调节进给功能插补方式：直线插补、圆弧插补、螺纹插补手轮进给：0.001、0.01、0.1mm三档加减速：直线式加减速，起始速度、终止速度和加减速时间由参数设定42种G指令：G00、G01、G02、G03、G04、G28、G30、G32、G34、G40、G41、G42、G50、G54，G指令G55，G56，G57，G58，G59、G65、G66、G67、G70、G71、G72、G73、G74、G75、G76、G83、G84、G87、G90、G92、G94、G

7、96、G97、G98、G99可加工单头/多头公英制直螺纹、锥螺纹、端面螺纹、变螺距螺纹。螺纹加工螺纹退尾长度、角度和速度可设定，高速退尾处理。螺纹螺距：0.001～500mm或0.006～25400牙/英寸精度补偿X轴/X轴反向间隙补偿：0～9.999mm；螺距误差补偿：x轴、z轴共1024个补偿点1路0V～10V模拟电压输出，支持四档主轴机械档位、主轴恒线速控制；主轴功能主轴转速范围：0～9999rpm；主轴倍率：50％～120％共8级实时修调；最大刀位数：由梯形图决定；刀具补