根据济南数控火焰切割的加工工艺要求和工作环境恶劣的特点,数控火焰切割机采用工控机+运动控制卡为控制单元构建NC嵌入PC的开放式数控系统。主要硬件有IPC510型工业控制计算机、PCI-1245型运动控制卡、8622型多功能数据采集卡、CD33-250NA型激光位移传感器、伺服系统等。采用这种控制方式,不仅结构简单,而且系统有良好的稳定性和拓展性。系统的硬件结构示意图如图所示。
工业计算机(IPC)作为济南数控火焰切割的系统上位机,运行所开发的数控火焰切割系统上位机控制软件,通过调用系统资源,驱动机床完成切割加工,同时IPC还作为系统的人机界面,具有设置系统工作参数、显示运行状态、跟踪切割轨迹等功能。激光位移传感器输出的模拟量信号传送至多功能数据采集卡,经过A/D转换后,数控火焰切割系统即可得到工件在切割方向上的轮廓高度,作为Z轴自动补偿的数据来源。 PCI-1245作为4轴通用PCI步进/脉冲型伺服电机控制卡,用于驱动伺服系统进行XYZ三轴直线插补或三轴螺旋插补,实现预定轨迹的运动控制功能。
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