本文提出一种基于SERCOS接口上的数字控制系统的运动控制器的主站的设计公开的软件和硬件平台运动控制器的设计图和分析SoftSERCANS的主要参数的配置。时，针对前后数据处理的实时差异，给出了共享存储器通信任务的实现。SERCOS;运动控制器; SoftSERCANS;数据处理图分类号：TP241.3文献代码：A文章编号：1007-9416（2011）06-0014-03Conception一个主运动控制器基于NC-系统总线SERCOSChen香梅（福州福建科技学院福州350108）摘要：文档描述了基于SERCOS总线接口的主运动控制器。述了运动控制器的硬件和软件平台，然后分析了SoftSERCANS参数的配置。时，为了解决关键词：控制器SERCOSmotionTraitement SoftSERCANSdata引言大多数CNC机器仍在使用传统的模拟信号接口或信号脉冲/方向接口[1]这已成为一个瓶颈限制数字控制系统的一些地区的发展[2] [3]，特别是在生产线的分布式多台多轴和几个长途路由数字控制的，这突出了其极限。SERCOS要成为国际标准的唯一协议运动控制总线和工业计算机和数字伺服系统，还包括相应的条例之间，用于I / O功能不仅实时数据通信S.它允许完成PC和I /。0设备之间的离散数字信号的实时通信。SERCOS接口通信系统包括主站和若干从站。站是系统的主控制器，如CNC设备，FMC控制器等。站是系统执行装置，例如进给伺服系统，主轴驱动系统，控制器的输入和输出装置等。SERCOS网络使用环形拓扑结构，光纤电缆作为物理层的传输介质。间最大距离为40米，最大从站数为254，通信速率可达16 Mbit / s。实际系统中，控制器可以管理多个基本SERCOS网络以形成更大的SERCOS网络。
1显示了SERCOS网络的典型结构。
文介绍了基于SERCOS接口的SERCANS卡的整体设计力士乐的Indramat SoftSERCANS技术允许直接调用PC上的应用软件层。实际应用中，SoftSERCANS运行被动SERCOS主卡与一个动态链接库（DLL），可以通过实时和Win32应用程序调用上。与CNC的接口是纯软件，可以自动调整。选硬件的性能允许用户利用SERCOS技术[4]。文的程序可分为硬件平台和软件平台设计。件平台的解决方案是在整个运动控制器，它可以配备有模块化进位的各种应用模块的各种功能，这取决于besoins.La SERCANS卡上的心脏是一个接口卡即插即用计算机。
与驱动器和输入/输出站形成一个环路，并通过光纤电缆连接。述入口和所述I / O站单元的出口被用于输入和输出数据，以及所述连接部用于连接站I / O和电缆回路，以及通信切换单元。物理结构在图2中所示的软件平台的软件平台系统包括操作系统，软件开发工具，SoftSERCANS和系统设置，数据处理等。作系统和软件开发工具CNC系统是典型的实时多任务计算机控制系统，其中有插补操作，位置控制等。实时的所有任务，如果内插计算无法在指定的时间或位置控制的范围内进行，该过程将被暂停，这会影响零件质量的治疗。此实时操作系统的选择链接到整个系统[5]，这与稳定性，可靠性和高性能实时和集成选择的Windows XP的实时性能Ardence的RTX 6.51系统可实时提高系统性能。RTX扩展了Windows操作系统中的实时RTSS子系统。RTSS提供实时操作环境和相应的编程接口。
Visual C 6.0中选择Visual C 6.0软件开发工具不仅仅是C 的集成开发环境。与Win32的密切接触时，Visual C 可以用来完成各种应用程序的开发，底层软件直接面向用户的软件，可以用Visual C 实现的。提供了基于Win32 API的一个MFC类库支持面向对象编程技术（OOP）和动态链接库技术（DLL），以方便模块化软件。SoftSERCANS及其系统参数使用SoftSERCANS进行通信时，交换的数据由两部分组成：周期数据和非周期数据。期数据是指在各通信周期交换实时数据，使得所述位置指令值，速度指令值，位置反馈，速度反馈值等的值。非循环数据用于定义和修改SERCOS。环SoftSERCANS和所有驱动参数到控制器和远程I / O为SoftSERCANS在固定通信周期交换消息的原则的实施上进行各种控制，见[6] [7]，该文件涉及命令值通道和返回值通道的配置。时数据由周期性地发送的命令值的和驱动collectée.Chaque返回值具有值控制信道和信道retour.Les这些信道的实时数据是通过配置表或系统定义的标准配置选择。多可以配置在数据8周不同的IDN，如表1所示的类型的消息可以从各种的实时数据的系统配置使用参数A-0-0007中选择。1中的标准报文串0 0无数据无标准循环周期给定的消息1 1 S的A-0-0007顺序值内容信道返回值的内容类型的消息配置消息输入值的-0-0080无数据标准报文周期2 2 S-S-0-0036 0-0040标准报文3个3/11 S-S-0-0036 0-0051 / 53标准报文4 4/12 S-0- 0047 S-0-0051 / 53标准报文5 5/13 S-0-0047S-S-0-0036 0-0051 / 53S-0-0040标准报文6 6 S-0-0036没有应用电报环状7个数据7 A- 0-0002与自由配置A-0-0003在本文档中，当操作模式是位置控制，如果使用的标准报文4或5的标准报文，该值自由配置位置控制的长度只有4个字节。16位是插值计算的功率信息，16位是插值的方向信息当最小系统通信时间是62.5 ht时，插值脉冲率不能小于256 KHz，例如脉冲当量为1um。15.36米/分钟的进料速率，这对应于比普通金属切削机床更高的速度，但它不能满足现代机床的要求高速CNC。脉冲当量较小时，机器的进给速度较低。此，本主题讨论了用户定义的应用程序消息7的使用，该消息可以配置有大量字节的控制数据。
最大限制为65534的位置指令值和所述反馈值被定义的字节由A-0-0004和A-0-0005（IDN00186和IDN00185）的数目。SoftSERCANS通过配置参数A-0-0002（MDT）和A-0-0003（AT）来控制伺服驱动器和I / O站。参数A-0-0002中，用户必须定义伺服驱动控制模式，如位置控制，速度控制，转矩控制，等，以及作为访问地址在站的I / O监视伺服驱动器和远程I / O的状态所需要的用户的参数被包括在参数A-0-0003。户通过软件实现受控对象的实时数据交换。A-0-0002中，IDN控制值的顺序定义控制值的顺序在控制信道值，以及仅通过伺服驱动器所支持的命令值可以被放置在命令值通道。A-0-0003，IDN返回值的顺序定义的返回值的在返回信道，恒温阀芯并通过伺服驱动器仅支持返回值的顺序可以被放置在返回通道。图3中，我们列出了程序中伺服驱动器的MDT和AT数据结构以及相应的配置表。MDT和AT中，可以单独列出8个控制参数和8个状态监视参数。本文中，一个单一的控制参数的控制和状态在实践中，使用：所述控制参数和状态监控参数的长度可与A-0-0004和A-0-0005中设置根据治疗的实际需要。个参数配置过程的一个例子在图3中示出的32位的位置指令值包括用于电源和16位的内插方向信息的信息内插计算的16位，从站接收该消息，然后执行同步移位。射供应脉冲以加工零件的轮廓。本文中，下面的参数主要用于：是否0-0004 SERCOS循环时间（取决于实际的处理条件）A-0-0002：内容：控制值A-0-0003内容返回值A- 0-0007：包类型，则该值为7，表示控制值的内容可以通过A-0-0002进行配置和返回值的内容由一组-0-0003。S-0-0032：操作模式，值是4和2的选择的控制模式中的位置和速度控制模式（取决于伺服模式的设定）的数据处理的执行情况该文件的运动控制器设计采用结构的正面和背面。式。台程序完成插值计算（具有高实时要求的任务），后台程序完成处理数据的实时显示（低实时任务）。台程序和后台程序协同工作，完成运动控制器的功能。台程序由RTX进程完成，后台程序由Win32进程完成。用基于时间的，基于时间的备用调度策略，前台程序是基于时间的周期性循环控制，以及及时的后台程序。这些时间片之间的差距中运行真正的低点。享存储器是RTX和Win32过程的轮毂，以及运动控制器和SoftSERCANS.Il用于内插计算提供数据和显示实时数据的处理过程之间的接口，这样整个系统就能以有机的方式运作。么，共享内存如何完成其通信任务呢？首先，创建数据结构以存储插补数据。据结构如下：struct struct chabu {int; //选择坐标系：1对应于笛卡尔坐标系，2对应于极坐标系的类型;的内插类型的/ /选择：1个的线性内插2D，2为两个圆形插值维3对应于线性插值的3D，4至3D圆弧插补，的插补曲线5位平面，6到螺旋圆柱曲线插补（用于最新的CNC加工机床）folat Startx; // x轴起点的坐标为float starty; // y轴起点的坐标float startz; //圆圈浮点z轴的起点坐标; / /圆弧插补，相对于所述圆弧的圆的起点圆/圆弧插补的中心中，y相对于弧floatat圆的起点的圆的中心坐标;; / arc interpolation，圆心的z坐标相对于arc endx float的初始点; //浮点轴的终点坐标x Endy; // y轴浮点endz的终点坐标; //坐标为z轴浮点速度的终点; //插值速度};然后，在两个进程所在的工作区中，分别设置指向该结构的指针。
后，要创建和打开共享内存，您可以启动RTX和Win32之间的通信。享内存是单个Win32环境和RTSS提供的RTSS环境中的通信方式。何实现共享内存？我们首先需要在Win32环境中创建共享内存，然后在RTSS环境中打开该共享内存。成这些任务后，Win32进程和RTX进程可以通过共享内存进行通信。享存储器执行指令是：hSharedMemory RtCreateSharedMemory =（（DWORD）PAGE_READWRITE，（DWORD）0，（DWORD）（的sizeof（塔布拉））共享内存假期））/ /在Win32中在工作空间中定义的共享存储器HSM标准= RtOpenSharedMemory（SHM_MAP_WRITE，FALSE，argv的[0]，SM）//在RTSS环境的工作区中，打开共享存储器的共享存储器区域，包括：插值数据和运动反馈信息。享存储器区域中打开三个存储器块内插数据：1共享存储器，所述共享存储器2，和共享存储器3的每个存储块存储从出发点的块的插值数据的点最后。是必要的，以限定用于partagée.Une倍存储器区域空内插数据区域满或空存储器的区域，下面的内插数据被指示和空或满标志被设置为完全。这种方式，通过使用三个存储块来存储三个连续块的插值坐标，可以确保移动的连续性。论本文开发了基于SERCOS接口的软件和硬件平台，运动控制器，并配置其设置principaux.Il侧重于制定SoftSERCANS及其系统参数，并提供治疗的能力控制器系统正面和背面的数据。
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