(3) 纯PC机
即完全采用PC机的全软件形式的数控系统。这类系统由于受到PC机实时性的限制，目前正处于探索阶段。
本数控系统采用的是第二种方式，即IPC十PMAC(programmable multi－axes controller)的开放式结构体系，系统运行速度快、控制精度高、开发周期短。数控系统软件采用VC+6.0开发，使用美国Delta Tau公司提供的动态链接库PComm32。
2.1 数控系统硬件设计
本系统硬件结构如图3所示。工控机采用研祥的PCl04／PⅢ800型嵌入式： 控机，主板上配有104总线接口。运动控制卡采用美国Delta Tau公司的PMAC2／PC104型控制卡，可以直接和104总线接口的工控机相连。PMAC的核心是MOTOROLA的DSP56001／56002数字信号处理器，可同时控制1～8个轴，既可单独执行存储于其内部的程序，也可执行运动程序和PLC程序，并进行伺服环更新及以串口、总线两种方式与上位机进行通信。PMAC还可自动对任务优先级进行判别，从而进行实时多任务处理。由于PMAC卡具有强大的数字运算能力来完成数控捅补、PLC程序运行等实时任务，简化了实现数控系统实时性任务的开发T作，只需根据要求开发上位机界面、NC程序编辑、机床状态量读取等非实时任务。工控机和PMAC之间通过104总线通信，只需通过调用动态链接库PComm32就可实现两者间的实时通信。
图3 数控系统硬件结构
2.2 数控系统软件设计
活塞车床数控系统的软件采用模块化没计，用面向对象的高级语言VC++ 6.0编写，通过PMAC提供的动态链接库管理实时运动程序。系统软件主要包括上位机人机界面、上下位机通信程序和PLC程序等几部分。软件的结构如图4所示。上位机人机界面为用户提供一个系统操作界面，在此界面下，系统的各功能模块以菜单和对话框的形式被调用。PLC控制程序用于机床系统开关量的逻辑控制。动态链接库PComm32提供函数同底层的虚拟设备驱动程序进行数据交换，然后由虚拟设备驱动程序直接和PMAC交换数据。
图4 数控系统软件结构
(1) 人机界面程序编制
数控活塞车床的上位人机界面程序主要是将数控系统的操作界面显示在屏幕上，为操作者提供一个直观的操作环境。这是数控软件开发中较重要的一部分，主要包括程序编辑、系统参数配置、加上运行、状态显示、自诊断和在线帮助等。程序编辑界面主要用于数控文件的编辑、复制、存储和删除等操作，实现文档和系统内部数据的管理。系统参数配置界面可以方便地配置M变量、I变量、电机参数等各个系统参数。加工运行界面用于将NC代码进行解释并下载到PMAC巾，通过PMAC去执行插补等功能。状态显示界面用于显示电机的实际位置、命令位置、速度以及运动时间等各种状态参数，通过显示的参数来了解加工性能的好坏，从而根据需要在系统配置界面中调整参数设置。自诊断界面用于显示各种主要故障原因及其初步解决方案。在线帮助界面为用户提供该人机界面的使用帮助说明。整个人机界面基于Windows环境，采用菜单式按钮，具有很好的人机交互性。 |
