柔性车削系统数据通讯的研究.pdf

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1、·28·重型机械201lNo．3柔性车削系统数据通讯的研究夏链，刘凌全，韩江，何高清(合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009)摘要：介绍了STAR柔性车削系统中数据通讯的架构，设计了数控系统中各模块之间的数据通信协议，详细说明了PLC自由口通信模式的实现。为了进一步提高车削系统的控制性能，利用CAN总线数据通讯的特点，提出了一种基于CAN总线的嵌入式数控系统设计。关键词：车削系统；PLC；CAN总线中图分类号：TH17文献标识码：A文章编号：1001—196X(2011)03—0028—03Studyondatacommunicationoff

2、lexibleturningsystemXIALian，LIULing—quan，HANJiang，HEGao—qing(SchoolofMachineryandAutomobileEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：ThearchitectureofdatacommunicationinSTARCNCturningsystemisintroduced．Thedataeom．municationprotocolbetweenthemodulesinCNCsyst

3、emisdesignd．ThePLCfreeportcommunicationpatterniselaborated．ThedesignofanembeddednumericalcontrolsystembasedonCANbusisproposedbymeansofthecharacteristicsofCANbusdatacommunicationSOastoimprovethecontrolperformanceoftheturningsystem．Keywords：turningsystem；PLC；CANbus加工。车削系统机械结构如图1所示。车床

4、采用1日Ij吾双刀架结构，能实现两个刀架连续加工。机床底随着制造技术和市场需求等方面的快速变座上的左右立柱水平移动形成机床的x轴，立化，要求数控系统的软、硬件快速可重构，从而柱上的刀架托板上下移动形成Z轴。两台机械结能迅速、高效、经济地构成面向加工对象的专用构完全相同的车床背靠背放置，并配有各自的自数控系统⋯。STAR柔性车削系统是一个能够适动送料机构。两台机床之间有一运料小车用于往应盘类零件的多品种大批量生产，可以实现自动返抓取和运输工件。车削系统与物流系统组成了上下料、自动换刀以及连续工序加工的全功能柔一套完整的柔性制造自动线，能够完成连续工序性制造系统

5、。的加工，提高了机床的利用率。2STAR车削系统3车削控制系统结构STAR车削系统的加工对象是刹车盘等盘类车削控制系统的结构如图2，数控系统采用零件，其加工任务是刹车盘正、反两端面的车削“PC+运动控制卡+PLC”的形式，即NC嵌入到Pc中，Pc与PLC协调控制。工业Pc主板选用收稿日期：2011一O2—25；修订日期：2011—03—18嵌入式主板PCM一3350，PCM一3350是一款一基金项目：国家重大科技专项(编号：2009ZX04004—021)体化PC／104CPU模块，具有两个串行通讯端口安徽省科技创新专项(编号：2010AHDS0242)CO

6、M1和COM2。COM1为RS232接口，用于与作者简介：夏链(1964一)，男，合肥工业大学机械与汽车工程学院副教授，主要从事现代数控技术与数控机床，PLC通讯，COM2配置为RS485接口，用于两台数字化与网络化制造技术等研究。工控机之间的通讯。工业PC主要完成人机界面2011No．3重型机械·29·表1车削系统通信协议Table1Communicationprotocolo～fturningsystem字节0字节1～字节3～字节11～字节l3字节2字节1O字节12起始指令名称数据区垂直校验码结束字符字符指令名称：指令名称用于指明数据区的数据的作用。例如

7、～一：．“j]A●FJ”代表写]入一．步一一进电机自动模式下的转速。数据区：一条指令中包含必要的控图1车削系统机械结构简图制字(起始字符、结束字符、指令名称)，如果Fig．1Mechanicalstructureofturningsystem指令中的数据直接以原本的形式传输，则不可避1．自动送料机构2．刀架3．立柱4．运料免地与指令中的控制字发生混淆，使PLC接收小车5．床身6．主轴7．料库到一个不完整的非法指令，很可能造成PLC的管理、图形界面管理、信息显示等管理任务。误动作。为了避免这种情况的发生，可以用文本PLC选用西门子CPU224XPCN，支持自由

8、口通讯一图～匪一～模式。在此系统中PC问的通信内容主