开放式数控系统与PMAC说明
PMAC可编程多轴控制器简介
PMAC 可编程多轴控制器简介PMAC 是可编程多轴控制器(Programmable Multi-Axis Controller)的简称，是美国Delta Tau 公司生产的功能强大的运动控制器，PMAC 是目前世界上功能最强的运动控制器之一，是当前开放式数控系统控制器的突出代表。
图3.3为PMAC 的硬件原理和接口图[22]。
PMAC 是一台具有独立内存、独立运算操作能力的计算机[23]，它采用Motorola 的DSP56001作为CPU ，它可以通过存储在自己内部的程序进行单独的操作；它还是一台实时的、多任务的计算机，能自动对任务进行优先等级判别，先执行优先级高的任务。
PMAC 既可以独立工作亦可按主机的命令进行工作，它和主机的通讯可以通过串行口也可以通过总线进行，通过总线通讯时，还可以将中断信号引入主机，从而实现非常灵活有效的控制系统。
PMAC 最多可以控制8个轴同时运动，在对伺服数据的处理能力、轴特性及输入信号带宽方面，PMAC 控制器由于采用专门的模块化结构，编码输入的串行处理速度是大多数控制器的10到15倍，SUBAT(Servo Update/Block/Algorithm Term 伺服更新率/块执行速率/伺服算法的项数)是非DSP 控制器的几十倍；它还可从高分辨率编码器件接收低插补位的5位并行数据；可得到320MHz 的有效输入带宽；其DAC 输出分辨率高达16/18位；PMAC 在实际的运动之前，先进行预运算，将不同的运动轨迹按某种模式(如：PMAC 具有内置PLC ，可以在后台同时运行32个异步PLC 程序，同时PMAC 提供了非专用的数字输入/输出口，利用这些I/O 口可以完成机床的逻辑控制，控制面板的操作、位置反馈、手轮及主轴的操作等。
变频器在印染设备多电机同步调速中的应用发表于 2007-7-1 18:56:58 变频器在印染设备多电机同步调速中的应用摘要: 本文概述了变频器在印染设备多电机同步调速中的应用，从通用变频器到伺服变频器，包括有松紧架和无松紧架以及卷绕驱动。
PC运动控制板卡的交流伺服控制系统
控制模块
电位插刀误速G 监中P
机置补补差度功控断L
运运计计补处能处处C
动动算算偿理处理理处
控控
理
理
制制
2 PMAC运动控制器
PMAC-Programmable
Multi-Axis
Controller是可编程多轴运动控制器，也称运动控
制计算机.
它 主 要 由 MOTOROLA DSP CPU 与 DELTA
2 基于运动控制器的数控系统（功能概图）
计算机
PCI总线
运动控制器 基本模块
数控系统 （运动控制器）
开关量 I/O
其它I/O
伺服辅助控制信号
I/O模块
运动控制 指令
伺服 驱动器
位置反馈
主轴 驱动器
伺服电机
2 基于运动控制器的数控系统（PCI总线）
2 基于运动控制器的数控系统（软件系统）
数控装置
➢I/O扩展端口
➢64位位置计数范围
➢越程极限，回原点，伺服放大 ➢位置环，速度环，电流环三环
器报警，使能标志信号接口
矢量控制能力
➢LCD和VFD显示端口
➢曲线加减速控制
➢Bus and/or RS-422通信
➢自定义伺服算法能力
➢脱机运行
➢电子齿轮
➢G-Code 编程（可自定义）
➢先进的PID及扩展伺服算法
Ix20
7）通过设置 I变量可以控制以下典型 P.I.D 伺服环
Following
Error 跟随误差
Commanded
Actual
- = Position
Position
指令位置
实际位置
Com m and+
基于PMAC的开放式数控系统的研究与应用
ｏ ｗ ｓ ｅ ｄｗｉ —ｕｔ ｇｅｅ ｔ ｃ ｌ ｉｃ ａｇ ｃ ｉｅＬ Ｗ Ｅ ｆａｌ ｐ ｅ ｒ ｃ ｔ ｎ ｌｃｒ ａ ｄｓｈ ｒ ｅｍａ ｈｎ （ Ｓ ｏ ｅ ｉ ｉ ＤＭ ） ｔ ｎｏ ｅ ｔ ｃｕｅｉ ａｓ ｎｒｄ ｃ ｄ Ｔ ｅ ｗｉ ａ ｐ ｎｓｒ ｔｒ ｓ ｌｏｉｔ ｕ ｅ ． ｈ ｈ ｕ ｏ
ｈ ｒ ｗａ ｅ ａ ｄ ｓ ｆｗａ ｅ ｏ ｈ ｙｓ ｔ ｍ ｒ ｕ ｌ ｅ ａ ｄ ｒ ｎ ｏ ｔ ｒ ｆｔ ｅ ｓ ｙ ｅ ａ ｅ ｏ ｔｉ ｄ． ｎ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｍｏ ｉ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ＮＣ ｏ ｅ ｙｓｅ ； Ｍ ＡＣ； Ｗ ＥＤＭ ｔ ｏ ｔｏ ｌ ； ｏ ｅ ｐ ｎ ｓ ｔｍ Ｐ ＬＳ
摘 要 ： 文阐述 了数控 系统 的发展概况 ， 本 针对开放 式数控系统 ， 列举了 目前 已经 出现的 几种模式。并通过 实例 对基于 Ｐ Ｐ Ｃ￣ ＭＡＣ的 开放式数控 系统模式进行 了进 一步的分析研究 ， 介绍ＴＰ ＭＡＣ ＿ ￣ 动控制器 的性能 ， 对实例应用 一 慢 走丝线切割机床开放式 数控系统的硬件结构和软件设计进行 了分析 ， 为同类应 用研究提供了有效的途径。
经 验 交 流
Ｔｅ ｈｎ ｃ ＩＣｏ ｍｕｎ ｃ ｔｏ ｓ ｃ ｉ ａ ｍ ｉａ ｉｎ
《 自动 化 技 术 与 应 用 》２ ０ ０ ８年第 ２ ７卷第 １ １期
基于 ＰＭＡＣ 的开放 式数控 系统 的研 究 与应 用
李 淑萍 ，张筱 云
（ 苏州工业 园区职业技术学 院 ， 苏 苏 州 ２ ５ ２ ） 江 １ ０ １
本 文较 系统 地综 述 了国 内外 数控 系 统 的研究 现状
并结合所研究 的基 于 Ｐ ＭＡ Ｃ的慢 走丝线切割 机床 的开 放 式数控 系统实 例 ， 细地分析 了开放 式数控系统 的构 详 建 及其 软硬 件组成 。
基于PMAC的开放式综合数控实验系统的研究
维普资讯
《 装备制造技术）０７ ２０ 年第 ｌ 期 ２
基于 Ｐ Ａ Ｍ Ｃ的开放式综合数控实验系统的研究
张兆 隆 ， 志平 孙
（ 北 机 电 职 业技 术学 院 ， 河 河北 邢 台 ０ ４ ４ ） ５ ０ ８
摘要 ： 绍 了开放式数控 系统 的三种基本结构 ， Ｐ 介 即 ｃ杌 ＋数控专用模 块 ；ｃ杌 ＋可鳊程运动控帝 器； Ｐ Ｐ ｊ 纯 Ｃ杌等。对 系统进行 了硬件 设计与软件设计并给 出了软件设计程序。
行通信。Ｐ Ａ Ｍ Ｃ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 Ｐ Ｃ卡具有强大 的数字运算 能力 来完 ＭＡ 成数控捅补、 Ｌ Ｐ Ｃ程序运行等实时任务 ，简化 了实现数控系统 实时性任务的开发工作 ， 只需根 据要求开发上位机界面、 Ｃ程 Ｎ 序编辑、 机床状态量读取等非实时任务。工控机和 Ｐ Ａ Ｍ Ｃ之间
术的发展方 向。通 过开放式数控系统平 台 ， 使得相关专业学生 对数控系统有一个基本 的认识 ，初 步了解开放式 数控 系统的 硬、 软件结构， 以及系统软件的操作规则 ， 提高数控技术 实验教 学 的作用 ， 从而更好地了解机 电一体化系统。
１ 数控 系统 设计
开放式 数控 系统 是计算机 硬件技术 、 信息技术 、 控制技 术
这种基于开放式可编程运动控 制器 的系统结构 以通用微 机为平台 ， Ｐ 以 Ｃ机标 准 插 件形 式 的 可 编 程 运 动控 制 器 为 控 制 核心 ， Ｃ Ｕ并行通信 ， 双 Ｐ 是一种便 于开发的全方位开放式体系
PMAC和工控机通讯设置方法
PMAC和工控机通讯设置方法PMAC（Programmable Multi-Axis Controller）是一种用于工控系统的可编程多轴控制器，用于控制和运动控制。
工控机（Industrial PC）则是一种专门用于工厂自动化控制的计算机设备。
在工业自动化领域，PMAC和工控机通常需要进行通讯以实现数据的传输和控制的交互。
下面将详细介绍PMAC和工控机的通讯设置方法。
1.PMAC与工控机连接配置：1.1串口通信：PMAC和工控机可以通过串口进行通信。
首先，将PMAC的串口连接线连接到工控机的可用串口上。
然后，通过工控机的设备管理器或串口调试助手软件，确定所使用的串口号和通信参数（如波特率、数据位、停止位、校验等）。
1.2以太网通信：PMAC和工控机也可以通过以太网进行通信。
首先，将PMAC的以太网电缆连接到工控机的以太网接口上。
然后，通过工控机的网络设置界面，配置IP地址和子网掩码等网络参数。
确保PMAC和工控机处于同一局域网内。
2.PMAC通讯驱动程序安装：2.1 如果使用串口通信，确保工控机上安装了相应的串口驱动程序。
在Windows操作系统上，可以通过设备管理器检查是否存在串口设备，并确保该设备的驱动程序已正确安装。
2.2如果使用以太网通信，确保工控机上安装了以太网卡驱动程序，并且网络连接正常。
可以通过查看网络适配器设置来确认网络连接状态。
3.PMAC和工控机通讯参数配置：3.1如果使用串口通信，打开串口调试助手软件，在配置界面中选择所使用的串口号，并设置正确的波特率、数据位、停止位、校验等通信参数。
这些参数应与PMAC端口设置一致。
3.2如果使用以太网通信，打开工控机的网络设置界面，配置正确的IP地址和子网掩码。
确保PMAC的IP地址和子网掩码与工控机在同一网络段上，并没有冲突。
4.PMAC驱动软件安装和配置：4.1在工控机上安装相应的PMAC驱动软件。
这些软件通常由PMAC供应商提供，并具有相应的文档和安装指南。
基于PMAC的开放式数控系统设计及应用
基于PMAC的开放式数控系统设计及应用随着现代制造业的快速发展，数控技术在机械加工领域中起着至关重要的作用。
而开放式数控系统作为一种新型的数控系统，以其灵活性、可扩展性和智能化等特点逐渐受到人们的关注。
本文将介绍一种基于PMAC（Programmable Multi-Axis Controller）的开放式数控系统设计及其在实际应用中的优势。
基于PMAC的开放式数控系统是一种以PC（Personal Computer）为核心的数控系统，通过与PMAC控制器的连接，实现对机床运动的控制。
该系统采用了开放式软件架构，可以根据用户的需求进行定制和扩展。
它不仅适用于传统的数控机床，还可以应用于新型的柔性制造系统中。
在设计过程中，首先需要确定系统的功能模块，包括运动控制模块、人机界面模块、数据处理模块等。
运动控制模块通过PMAC控制器来实现机床轴的运动控制，具有高精度、高速度和高性能的特点。
人机界面模块通过PC上的图形界面和操作按钮来实现操作员对机床的控制和监控。
数据处理模块负责对加工过程中的数据进行处理和分析，以提高加工效率和质量。
在实际应用中，基于PMAC的开放式数控系统具有以下优势。
首先，由于采用了开放式软件架构，用户可以根据自己的需求进行定制和扩展，提高了系统的灵活性和适应性。
其次，PMAC控制器具有高性能的运动控制能力，可以实现复杂的运动路径和高精度的运动控制，提高了加工的精度和效率。
再次，系统具有友好的人机界面和强大的数据处理功能，使操作员可以方便地控制和监控机床的运行状态，并对加工过程进行实时的数据分析和反馈。
总之，基于PMAC的开放式数控系统是一种灵活、可扩展和智能化的数控系统，在现代制造业中具有广泛的应用前景。
通过不断的研发和优化，相信这种系统可以为机械加工领域的发展带来更多的创新和突破。
基于PMAC的开放式数控裁剪机
转角姿态 ． 刀刃与 裁片外 廓 曲线始 终保持 相切 。Ｐ Ａ 使 ＭＣ 发出开关量 信号控 制 电磁 闲的动 作 ， 通过 气动元件 实 现 裁剪刀的抬刀和落刀动作 。 ２ ２ １ 通讯模 块 ．． 在本系统 中， 主机通过 总线方式和 Ｄ Ｐ Ｕ（ Ｐ， 双端 口随 Ａ 机存储器 ） 方式与 Ｐ Ｃ卡进行通讯 。总线通讯所用地址 ＭＡ 为 ２０ 由跳线 船１ ９ １Ｈ， 一Ｅ２和 Ｅ６一Ｅ Ｉ ６ Ｔ 控制 ， 实现主机与 运动控制 器 的通讯 。使用 接插选 件双 Ｄ Ｋｇ 可 以通过 Ｐ Ｍ， 向 Ｄ Ｒ Ｍ 中指定 的寄存器 写值来 发 出命 夸 ， ＰＡ 并且 也通过 向这些寄存器中放入 二进制 的值 来提供信 息 。由于数据 存取不 许经 过通信 口发 送命 令 和等待 响应 ， 以提高 了 所 系统 的响应 速度和 裁剪 精度 ， 而实现 快 速 的数据 通信 和命令 通信 ． 也方便 了控制 系统 中各模块 之 间 的快 速通 信 和地 址表 的设定 。在 向 Ｐ Ａ Ｍ Ｃ写数据时 ， 通常用在实时 状态下 快 速 的位 置数 据 或程 序 信息 的重 复 下载 。在 ＰＡ Ｍ Ｃ读数据 时 ， 复快 速获 得 的状 态信 息 ， 如 交流伺 重 例 服电动 机的状 态 、 置、 位 速度 、 随误 差 等数据可 以不停 跟 地被 更 新 ， Ｐ Ａ 自 动 地 写 入 Ｄ Ｒ Ｍ。如 不 使 用 由 ＭＣ ＰＡ Ｄ Ｒ Ｍ， Ｐ Ａ 则这些数据必须用 Ｐ Ｃ在线命令 ， ＭＡ 通过 ｐ ｃ总线
张建宏
裴仁清
李亚静
许
逊
周厚伏
（ 上海 大学机 电及 自动化 学院，上海 ２０７ ） ００ ２
摘 要 ：介绍 了基 于 Ｐ Ａ Ｍ Ｃ的开放式数 控系统 在裁剪机 中的应用 ， 论述 了数控 系统 的硬件构成 和工作原 理 使用面向对象技术 ， 建立系统 的分析模型和设 计模 型， 介绍了基 于 Ｗｉｄｗ 平 台的裁剪机软件系统 的设计。 ｎｏ ｓ 关键词 ：裁剪机 Ｐ Ｃ ＭＡ 数控 系统 面 向对象设计
基于PMAC的开放式数控教学平台的研究数控
基于PMAC的开放式数控教学平台的研究-数控基于PMAC的开放式数控教学平台的研究孔琳摘要：数控技术是一门操作性很强的综合性学科，涉及的学科领域较多，包括系统控制、工业设计、变频调速等等，这对于学生的操作能力有着较高的要求。
本文就开放式数控教学平台构建的相关问题进行简单的分析。
关键词：PMAC 开放式数控教学平台数控技术已成为职业院校中一门重要的课程，但在教学平台的应用方面大多采用的是封闭式体系结构，如FANUC、SIEMENS等。
在此，笔者就开放式数控教学平台构建的相关问题进行简单的分析。
一、封闭式数控教学平台的缺陷一是数控教学平台中的各个控制系统之间缺乏连贯能力，系统被分割成若干个独立的控制系统，无法通过操作平台将相关的技能训练有机地结合，对于系统设备的使用和维护也带来诸多不便。
二是由于系统具有封闭性，所以在系统功能的修改和扩充方面的难度较大，受到的局限较多，无法将专门的技术和工艺进行集成，这对于产品的核心竞争力产生了一定的影响。
三是封闭式数控教学平台需要使用专用的硬件和软件系统结构，系统的兼容性较差，而且不利于系统功能的持续开发与升级。
二、PMAC运动控制器的功能PMAC运动控制器采用了摩托罗拉公司的高性能数字信号处理器DSP56000作为CPU，是目前功能最为强大的控制器之一。
同时，其本身具有很强的可操作性和灵活性，在同一台主机系统中可以实现不同系统的组合，通过一台PC机最多可以同时实现32根轴的控制。
PMAC控制器也可以作为单独的控制器使用，其独特的大宽带输入特性是普通控制器的10～15倍，因此被广泛地引用于数控机床、在线检测、卫星定位等领域中。
PMAC控制器的应用，为开放式数控教学平台的建设提供了机床功能、计时检测等功能，同时也可以通过PMAC强大的控制和处理功能，实现资源的优化管理。
开放性是PMAC最大的优势，主要体现在两个方面：第一是硬件结构的开放性。
PMAC控制器具有很强的兼容性，可以适应多种不同的硬件操作平台，用户可以根据功能需要开发自己的主机。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
开放式数控系统
（5）网络化 现代意义上的网络化数控系统以通讯
和资源共享为手段,以车间乃至企业内的 制造设备的有机集成为目标,支持网络互 联规范, 能支持标准，具有很强的开放性， 它的联网功能通过标准网络设备来实现, 而不需要其他的接口部件或者上位机。
传统数控系统与开放式数控系统比较图：
开放式数控系统
开放式数控系统
❖ 开放式数控系统的研究状况 ❖ 1.国外的研究情况 ❖ （1）美国的计划 ❖ 美国是开放式数控系统的发起人，于
1987年提出了（ ）计划。
开放式数控系统
❖ 计划的目的是为基于开放式系统体系结构的下一代 机械制造控制器提供一个标准，这种体系结构允许 不同的设计人员开发可相互交换和相互操作的控制 器部件。一个完全合格的 6,7 包括开发的可能性， 例如多个装置间的协调，装置的全独立编程，基于 模型的处理，自适应路径策略和大范围的工作站及 实时特性等。 的体系结构是在虚拟机械的基础上建 立起来的，通过虚拟机械把系统和模块链接到计算 机平台上，如图所示：
开放式数控系统
（3）构造一种独立于硬件系统的软件平台 针对数控系统的实时性和多任务性特点，
应构筑一种实时多任务软件平台，并使其基 本功能模块化、典型化，使各个功能模块实 现统一调度和相互独立，这样在为不同硬件 结构的数控系统提供软件时，只需按其功能 配置相应的软件模块，即可实现软件的独立 性和开放性。由于每个功能模块不会对其他 功能模块产
开放式数控系统
（1）嵌入型 该类型系统是将装入到内部，与之间用
专用的总线连接。系统数据传输快，响应迅 速，同时，原型系统也可不加修改就得以利 用。这种数控系统尽管具有一定的开放性， 但由于它的部分仍然是传统的数控系统，其 体系结构还是不开放的。
开放式数控系统
此类系统如日本的 160/180/210是典型 的嵌入模式的系统。在 专用32位总线插槽中 插入一块名为 - 的模块，通过专用接口使与 紧密结合。德国的 840D系统包括集成有的模 块，通过多点接口 ()与(含和部分)模块相连。
进行的，各个公司开发的各种部件和功能模 块必须符合这个标准。按这个标准生产的不 同公司的产品可以拼装成一台集多家公司智 慧的、功能完整的控制器。 标准化的基础是模块化，因为标准的制定要 建立在模块合理划分的基础上。
开放式数控系统
（3）可移植性 不同应用程序模块可运行于不同生产商
提供的系统平台，同时系统软件也可运行于 不同特性的硬件平台之上。因此，系统的功 能软件应与设备无关，即应用统一的数据格 式、控制机制，并且通过一致的设备接口， 使各功能模块能运行于不同的硬件平台上。
开放式数控系统
（3）全软件型 该类型系统是指的全部功能均由实现，
并通过装在机上扩展槽的伺服接口卡对伺服 驱动等进行控制。其软件的通用性好，编程 处理灵活。这种装置的主体是机，充分利用 机不断提高的计算速度、不断扩大的存储量 和性能不断优化的操作系统，实现机床控制 中的运动轨迹控制和开关量的逻辑控制。
开放式数控系统
❖ 开放式数控系统的基本特点：
❖ （1）模块化
❖
包括数控功能模块化和系统体系结构
模块化。前者是指用户可以根据自己的要求
选装所需的数控功能；后者是指数控系统内
实现各个功能的算法是可分离的、可替换的。
❖ 模块化是数控系统开放的基础
开放式数控系统
（2）标准化 数控装置的开放是在一定的标准约束下
开放式数控系统
（2）嵌入型 该类型系统就是将运动控制板或整个单
元(包括集成的)插入到个人计算机的扩展槽中。 机作非实时处理，实时控制由单元或运动控 制板来承担，这种方法能够方便地实现人机 界面的开放化和个性化。
开放式数控系统
美国的公司的开放式数控系统将卡(可编 程多轴运动控制器)插入机扩展槽中，总线接 口为。德国公司的 - 200系列开放式数控系统 将和卡插入机扩展槽中，总线接口为。 公司 的8000系列数控系统同样将 运动控制卡插入 机扩展槽中，构成开放式数控系统。
开放式数控系统 及简介
开放式数控系统
❖ 开放式数控系统的概念
❖ (美国电气电子工程师协会)关于开放式系 统的定义是: 能够在多种平台上运行，可以和 其他系统互操作，并能给用户提供一种统一 风格的交互方式。通俗地说，开放式数控系 统允许用户根据自己的需要进行选配和集成， 更改或扩展系统的功能迅速适应不同的应用 需求，而且，组成系统的各功能模块可以来 源于不同的部件供应商并相互兼容。
❖ 开放式数控系统的体系结构
❖
开放体系结构是从软件到硬件，从人
机操作界面到底层控制内核的全方位开放。
基于的开放式数控系统能充分地利用计算机
的软硬件资源，可使用通用的高级语言方便
地编制程序，用户可将标准化的外设、应用
软件进行灵活地组合和使用。使用计算机同
时也便于实现网络化。基于的开放式数控系
统大致可分为以下三种类型：
开放式数控系统
（4）二次开发性 开放式数控系统应允许用户根据自身的需
要进行二次开发。比较简单的二次开发包括 用户界面的重新设计、参数设置等。深层的 二次开发允许用户将自己设计的标准功能模 块集成到开放式数控系统中。所以系统应当 提供接口标准，包括访问和修改系统参数的 方法以及开放式系统提供的(应用程序接口)和 其他工具。
开放式数控系统
❖ 开放式数控系统研究的关键问题
❖ （1） 制定一个开放式数控系统的制造协议
❖
在系统的应用软件、硬件和网络功能
方面形成一整套标准规范，规范系统的软硬
件界面和通讯协议，使得控制器制造商和机
床生产厂能在制造协议的导航下进行有序的
开发和生产，并在此基础上实现广泛的合作。
开放式数控系统
（2）实现系统硬件的模块化、标准化和系列化， 并提高其可靠性和实时性 通过对系统 结构模式、通讯方式、运动 控制和辅助控制等方面进行模块化处理，按 功能制作成功能模块并实现标准化和系列化， 且各模块单元之间可利用已定义的标准化接 口进行通讯。
开放式数控系统
生影响，因此，用户可按需要编制新的功能 模块，添加到系统中，亦可取代系统ห้องสมุดไป่ตู้现有 的功能模块，使得系统具有良好的功能扩展 性。
（4）开发出一个优化系统软件，把各种优化技 术集成在软件包中
利用该软件来优化配置系统加工参数， 使加工过程最优化。通过分析比较多种智能 模块技术，选择出一种重构产品最优控制模 块，完成系统的第二次开发。