這種控制策略實(shí)際上是把控制卡的功能責(zé)任轉(zhuǎn)由計(jì)算機(jī)承擔(dān),因而控制系統(tǒng)環(huán)節(jié)減少,成本也得到降低?;谟?jì)算機(jī)并行口的多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)如所示。標(biāo)準(zhǔn)型SPP、擴(kuò)展型ECP和增強(qiáng)型EPP.后2種可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)雙向傳輸,傳輸速率也比前一種高。并行口數(shù)據(jù)輸入輸出可由8個(gè)寄存器控制。不同工作模式對(duì)應(yīng)具體某幾個(gè)寄存器。并行口的基本寄存器有3個(gè):數(shù)據(jù)口寄存器、狀態(tài)口寄存器和控制口寄存器,地址分別為十六進(jìn)制0378、0379和037A.只要通過(guò)寄存器地址對(duì)不同寄存器進(jìn)行訪問(wèn)操作即可控制并行口輸出/輸入信號(hào)。值得注意的是,PIN11針腳經(jīng)反相器接至狀態(tài)寄存器的D7位,控制寄存器的D0、D1和D3位則通過(guò)反相器接至接口的PIN1、PIN14和PIN17.換言之,要令控制信號(hào)輸出信號(hào)低四位為1111(二進(jìn)制),則控制寄存器設(shè)置值應(yīng)為0010(二進(jìn)制),其它類(lèi)推。
由以上分析可知,計(jì)算機(jī)并行口有較多數(shù)量的針腳可供輸入/輸出信號(hào),并可實(shí)現(xiàn)分別控制。而在開(kāi)環(huán)/半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中,對(duì)應(yīng)每一電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器基本只需要表示位置量和速度量的一路脈沖信號(hào)和一路方向信號(hào),同時(shí),若機(jī)械本體部分有反饋信號(hào)需處理,則可以作為狀態(tài)信號(hào)被計(jì)算機(jī)接收。因而25針結(jié)構(gòu)的并行口可以滿足二/三軸聯(lián)動(dòng)控制要求。
Windows操作系統(tǒng)下訪問(wèn)并行口一般而言,在Ring3環(huán)下的程序不能直接訪問(wèn)操作硬件資源,要進(jìn)行訪問(wèn)端口等的底層操作需要編寫(xiě)工作于Ring0環(huán)的驅(qū)動(dòng)程序、動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(dll)、或者利用程序開(kāi)發(fā)軟件附帶的ActiveX控件等?;谟?jì)算機(jī)并行口的多軸聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)要能在操作系統(tǒng)或以上版本環(huán)境下訪問(wèn)PC并行口,實(shí)現(xiàn)對(duì)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制,則需要解決對(duì)硬件操作問(wèn)題。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序稱(chēng)為WDM設(shè)備模型,其開(kāi)發(fā)需要更深入的系統(tǒng)知識(shí),難度隨之增大。某些應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)軟件提供了一系列函數(shù)供開(kāi)發(fā)人員調(diào)用,實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)端口等低層操作。
系統(tǒng)軟件功能模塊基于計(jì)算機(jī)并行口的數(shù)控軟件程序基本可分3個(gè)層次:底層驅(qū)動(dòng)程序及動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)等;中層插補(bǔ)函數(shù)等;上層人機(jī)交互界面及接口等。系統(tǒng)各個(gè)功能模塊可歸為某個(gè)層次。插補(bǔ)功能。設(shè)計(jì)基于并行口的多維聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)需要自行研究直線/圓弧插補(bǔ)算法。優(yōu)良的插補(bǔ)算法能提高控制精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性。一般而言,插補(bǔ)方式有脈沖增量插補(bǔ)和數(shù)值增量插補(bǔ),每種又下分多種插補(bǔ)方式。確定插補(bǔ)算法時(shí)就是在上述插補(bǔ)方式中尋找一種計(jì)算量少、控制精度高的*優(yōu)插補(bǔ)方式。另外,與插補(bǔ)緊密聯(lián)系的是運(yùn)動(dòng)加/減速控制,使機(jī)械以梯形或曲線型模式運(yùn)動(dòng)。
圖形繪制與自動(dòng)編程功能?,F(xiàn)代制造企業(yè)呼喚高度智能化的數(shù)控機(jī)床,如現(xiàn)在中、高檔型數(shù)控雕刻機(jī)大都有圖形繪制界面及自動(dòng)編程功能。甚至圖案可經(jīng)數(shù)碼相機(jī)或掃描儀輸入計(jì)算機(jī),經(jīng)軟件處理,變?yōu)橛?jì)算機(jī)識(shí)別的圖形語(yǔ)言,用于控制機(jī)械本體進(jìn)行加工。對(duì)二維數(shù)控系統(tǒng),探討利用AUTOCAD的強(qiáng)大繪圖功能繪制用戶圖形,再基于ObjectARX訪問(wèn)其圖形數(shù)據(jù)庫(kù)及幾何造型核心,在AutoCAD環(huán)境中提取圖形實(shí)體信息,將幾何信息按加工工藝和要求進(jìn)行處理后,自動(dòng)生成數(shù)控加工指令。其它功能。一套完整的數(shù)控系統(tǒng)需要諸多功能模塊整合在一起,如文檔管理、工藝參數(shù)庫(kù)、代碼輸入和加工過(guò)程仿真模塊等。
結(jié)束語(yǔ)該多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)可以省去傳統(tǒng)方法上的控制卡/箱部分,控制操作靈活,制造成本降低。它的插補(bǔ)運(yùn)算等關(guān)鍵模塊都集成于計(jì)算機(jī)里,因而其穩(wěn)定性和控制速率等很大程度上都取決于上位計(jì)算機(jī),不同配置的計(jì)算機(jī)有可能使控制系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)發(fā)生變化。此問(wèn)題的解決與完善方案仍需深入研究。但對(duì)于一般精度及運(yùn)動(dòng)速率要求的數(shù)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō),現(xiàn)今主流配置的計(jì)算機(jī)足能滿足要求。