图

2

　

PMAC

运动控制器控制伺服电机控制原理

图

3

　

AT6400

运动控制器控制伺服电机控制原理

成一些可编程控制器

( PLC)

的功能 。

PLC

程序可以极高的采样

速率监视模拟输入和数字输入

,

设定输出值

,

发送信息

,

监视运

动参数

,

改变增益值

,

以及命令运动停止

/

起动序列 。这些高速

的异步程序附加于运动程序

,

功能非常强大 。

(5) PMAC

运动控制器的独特性能之一是其轨迹算法所具

有的强大功能和灵活性 。这些算法使用户可以进行高级别的控

制而不降低简易性 。用户能够利用最小的“冲击”

去平衡高的加

速率

,

这对于微滴喷射方式的

PCM

工艺非常有利 。

(6)

由于驱动

(

电机

)

和负载之间很难做到理想的耦 合

,

PMAC

运动控制器具有几项高级性能来处理实际问题

,

诸如滞

后 、

静摩擦 、

卷曲以及回差 。

3 　循环缓冲区扫描方式

上位机

PC

的控制软件将

CLI

文件转化为下位机数控卡可

以执行的

NC

代码 。在上位机和数控卡之间进行

NC

代码的传

递相对代码转化占用更多的时间

,

是影响加工效率的主要因素 。

在原有

PCM

工艺的方法中

,

处理一层代码

,

传送一层代码

,

加工完一层

,

再处理下层

,

这样循环

,

那么在层与层之间因

NC

代码的传递要明显占用一段时间

(

可达到几秒钟

)

。并且由于采

用的数控卡 —

——

AT6400

数控卡

[ 3 ]

仅有

64 K

的内存量

,

当造型文

件超过

64 K

时

,

往往要停在原处等待数据的传输

,

这对于本工艺

是很不利的

,

不仅喷头频繁开关会极大地影响其寿命

,

在停顿时

会在停顿点产生结瘤

,

严重影响成形质量

,

而且这也增加了无效

的等待时间

,

降低成形效率 。对成形效率和成形精度有很大的

影响 。解决以上问题的方法是通过

PMAC

运动控制卡循环缓冲

区来实现层间无间断连续加工 。

在以

PMAC

运动控制卡为核心的数控系统中

,PMAC

运动控

制卡控制着整个数控系统的起停和运动

, PMAC

的工作方式是

:

接受

PC

主机传来的数据

,

将其编译后控制运动系统 。这样

, PC

主机要经历两个过程才能驱动电机运动

,

首先将一系列点的信

息传递给

PMAC ,

然后

PMAC

将这些点的信息进行编译

,

最后控

制电机运动 。

PMAC

提供了两种方式来控制这个过程

:

①利用

普通数据区 。每次

PC

将数据传递到

PMAC

的数据区后

, PMAC

才开始编译执行 。如果这种方式控制

PCM

工艺

,

使得每次

PC

和

PMAC

传递数据时

,

数控系统处于停止状态

,

导致造型时间加

长

,

同时由于喷头温度高

,

在每层的停留点会导致造型质量下

降 。 ②利用

PMAC

的循环缓冲区 。则当第一次

PC

将数据传递

到

PMAC

的循环缓冲区后

, PMAC

编译执行

,

在

PMAC

没有将缓

冲区的数据编译执行完之前

,PC

可以再次将数据传递给

PMAC ,

当

PMAC

将上次传递来的数据编译执行完时

,

已经有新的的数

据进入循环缓冲区 。如果利用这种方式控制

PCM

工艺

,

就可以

实现连续造型

,

即提高了造型速度

,

也提高了造型质量 。

PMAC

数控卡对每一个坐标系都有一个循环程序缓冲区

,

允许在程序执行期间对程序行进行实时下载

,

并覆盖已被执行

的程序行 。利用这个特性

,

可以实现层间无间断的成形加工 。

定义一定空间的循环程序缓冲区

,

并在

PC

中开一

NC

代码缓冲

区

,

不断查询两个缓冲区

,

当

PC

中的

NC

代码缓冲区为空时

,PC

生成新的

NC

代码

,

当循环程序缓冲区中未执行命令行数小于

设定最小值时

,

就可将

PC

的

NC

代码缓冲区中的程序行传送入

循环程序缓冲区 。

NC

代码的转换总是很快的

,

这样循环缓冲区

总有未执行命令行

,

能够不间断加工

,

其流程如图

4

所示 。在这

里

,

整个流程的加工动作和辅助动作都已编译成相应的命令行

依次存入

NC

代码缓冲区

,

所以工艺流程体现在“生成新的

NC

代码”

模块中 。

图

4

　不间断成形加工流程

4 　结束语

PMAC

运动控制器极强的处理能力和很大的灵活性以及具

有的独特性能

,

使之能够胜任

PCM

工艺的特殊要求 。在

PCM

工

艺中应用

PMAC

运动控制系统

,

不仅能提高

PCM

工艺的成形精

度

,

而且可以有效地提高成形效率 。

[

参考文献

]

[ 1 ]

杨伟东

,

颜永年等

.

无模铸造工艺中凝聚单元体形态的研究

[J ] .

中国机械工程

,2003 (2) :209

～

212

[ 2 ] PAMC

用户手册

.

北京元茂兴控制设备技术有限公司

,1999

[ 3 ]6000 Series Software Reference Guide. Park

公司

OEM - AT6400

运动控制卡技术资料

,1995

收稿日期

:2004 - 03 - 18

作者简介

:

高上

(1978 - ) ,

男

,

江苏宿迁人

,

清华大学激光快

速成型中心硕士研究生 。

(

编辑 　江复

)

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5

组合机床与自动化加工技术