ARM9车床数控系统设计与实现

admin · 发表于 2023-10-4 12:38:59

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数控（Numerical Control，缩写为NC）系统是现代制造业的核心技术，在设备制造、汽车、军事工业等领域中已被广泛地应用，是衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，受到各国的普遍重视。传统的基于PC及低端微控制器的数控系统日渐暴露出高成本、高消耗等题目，已经不能满足现代制造的要求；新型的数控系统必须解决这些题目，并提高加工的精度、效率、柔性自动化等水平。本文在这一行业背景下，设计并实现了一种基于ARM(Advanced RISC Machines)和运动控制器的主从结构的嵌入式数控系统。ARM微处理器作为系统的主控核心，高效地进行数控的任务调度、监控控制及人机交互；PCL6045B运用其强大的实时运算和控制能力，完成对机床复杂的运动控制。系统的硬件结构集系统控制核心与运动控制核心于一体，弥补了老式数控主从分离的缺点，使系统更加便携与精简。为了实现加工的实时性，就要在以上硬件架构上移植实时操作系统，并且集成NC代码编译运行系统与人机交互界面（Human Machine Interface，缩写为HMI）。μC/OS-II实时操作系统的硬实时性质为数控系统的稳定和高效运行提供了保障；基于正则表达式与递归下降分析法的编译技术被引入到数控系统中，使代码解析更加高效；HMI遵循精简易开发的原则内嵌到系统中，既保证了其本身的独立性，又保持了开放性。本文研究与设计的两轴联动数控系统，具有完整的软硬件结构，各功能模块运行稳定，在两轴数控雕刻床上进行了现场代码编辑与运行的加工测试，结果验证了系统的可靠性与高精度。系统本身保持了开放性，为后续设计提供了平台基础。

ARM9车床数控系统设计与实现

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