北京交通大学硕士学位论文基于RS-485串行通信标准的数控系统运动控制器的设计姓名：曹豪英申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：王小椿20060301摘要关键词：吲104运动控制器Rs_485把计算机应用于机床数控系统是数控机床发展史上的一个重要里程碑，它使机械加工技术达到了一个崭新的水平。目前，基于Pc的开放式数控系统级、开发周期短等特点，是目前应用最多的—种Pc_NC。突破传统的cNc嵌入Pc型硬件结构形式，采用了基于RS一485标准的串行连利用FPGA技术，克服了直接用Rs～232转Rs一485方式存在的传输数率无法满足数控系统高速要求的难点，实现了两者之间的高速串行通信。动控制和通信两大模块，其中又将运动控制部分分为以下各功能模块：位置本文深入讨论了其各功能模块的具体设计。在脉冲发生模块的设计中，文中采用的小数分频方法，使运动控制器能在一个插补周期内，平稳输出特定频率和数目的控制脉冲，提高了电机的运行肚能。详细介绍了利用FPGA技术进行基于RS一485串行标准的高速串行通信设计方法，并制作了通信实验提高系统的可靠|生。(Pc—NC)已成为当前数控系统的重要发展方向。其中，以Pc机为系统平台而开发的基于运动控制器的开放式数控系统具有价格低、精度高、易扩展升本文主要介绍了一种以嵌入式Pc机作为系统基础平台，采用“运动控制器+PC”结构形式的数控系统的开发。在运动控制器与上位机的硬件连接上，接，实现了上下位机的分体结构，为用户的安装使用带来了许多便利。同时本文在运动控制器设计上采用模块化的设计思想，将运动控制器分为运反馈模块、手脉输入模块、脉冲发生模块、主轴接口模块、主轴反馈模块、嵌入．式PLc接口模块。板，验证了该通信方式的可行性。在本文数控系统的设计巾采用了多项措施来提高系统抗干扰能力，进而cPLD／FpGA嗍MovingControlD晰ce，Rs蠲s，FPGAFPGAt删ogy麟io玛easyd疵觚dA。。豳g幻也et}lis捌e，锄dm岫gd删bed00nlmunicalj0咀Ⅱ屺删ir血Dduceda】洳at妣outstaIldi]嚷IIliles咖inthedevelopment锄d11isIo】可ofNCpulse群m训ngnl圳e．appl跏伽ofmc∞mpulertedmolo舒loN啪ericalC叩州州q町吼emAbstractdeveloplnem倒od柚d锄ibeddedtoPC积蜢tc魂Ⅱe洫也edesj辨ofh越1warel遮虹gebe时渤them硎螭can幽pli母t11eappli洲0n蛔Ⅱercommml协ion0fmaclline协lsistecllll010韶t0硎【izecommuIli洲onmach血e啪1．Nowgcncra虹I坞m础lle，am耐矗℃quenⅡydes和ofeve口modu】ede僦．Fillally，the＆ywoHksy咖m．Amongused缸‘瓶10wdev娩．Hefejnte出oeNc(PC小『C)hast∞den呵ofdi彘rentPC—NC，tlle彻ebased伽p—ce，ll培hdesdbed0f缸碰曲nal(烈Cll远血SpecddeS延皿ngfcdJows：the∞si廿onsp．咀(ue枷e妇cedesi目Ⅱle王li曲speedinte如ce趾dj锄m血gma响唱00n仃ole缸devi∞is∞nlrolupp啊computcr，wllichoonunullic撕on．modulariz撕onthe∞mmIlIlicationm孤ualmo(Iuboulputposition∞nⅡolcha讲erfeasjbilj够ofcapabilityalld瓶reⅡabilityIP(：．NCb硒cdRS485s￡andardadopoed缸吼髓dmoVingcon舡ddevioeseve晡ImodIlle，t11espindle￡ocdbackmodIlle，alld廿leerlmeddeddesj罂皿oftlleiIl虹odu∞dcommllIlica廿onb(Ia]ndtes斑咯resultsmeasures111ePCbasedbecomeaⅡimportamdcvelopingNCtypesofdevicchaSbeenextensionandupgfade，sbonHemt11emovillgcon仃olrnlescIialIirIkageistIlcthc00n血0lwefPGAseIialidea，thedivjdediIlt0twopar姆：tIlemovmg00Il仃olparta11dpart．Thealsodivjded抽t0fIIllcdonalmodulesfecdback