數(shù)控雕銑機行業(yè)專用設(shè)備的的軟件結(jié)構(gòu)及程序流程
系統(tǒng)的軟件選用了嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)WindowsCE．net。根據(jù)數(shù)控雕銑機控制系統(tǒng)的需求，系統(tǒng)任務(wù)模塊可以分為：人機界面模塊，USB接口模塊和雕刻控制模塊。其中人機界面模塊包括LCD顯示和鍵盤指令的讀取；通過USB接口模塊讀取原始設(shè)計數(shù)據(jù)；雕刻控制模塊對讀取的數(shù)據(jù)分析計算后完成速度控制和軌跡控制。軟件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖
控制系統(tǒng)中，ARM通過對設(shè)計數(shù)據(jù)的分析和計算完成速度控制，F(xiàn)PGA通過插補運算完成軌跡控制。控制系統(tǒng)應(yīng)用程序流程圖如圖2所示。
圖2 控制系統(tǒng)應(yīng)用程序流程圖
(1)讀取數(shù)據(jù)，找出可在速度不出現(xiàn)突變的情況下可雕刻的最小單位的線條數(shù)，稱之為判“S”。分別計算“S”中各軸的位移總量，定義“Sx”，“Sy”和“Sz”分別為X，Y和Z軸的位移總量。
(2)根據(jù)操作設(shè)置的雕刻最大速度和加速度，計算出該段位移中各軸的速度分量和加速度分量。
(3)判斷當前數(shù)據(jù)處于哪種速度段，根據(jù)不同的情況計算各段位移的加速、勻速、減速段的脈沖數(shù)和各速度段的初始頻率等這些數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)發(fā)送給FPGA。
(4)FPGA根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進行插補運算，最終控制步進電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)三軸聯(lián)動。
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