基于P MA C的多系统数控机床研究

岳刚， 孙奇涵， 邓三鹏， 曹川川， 周彧

（1.天津职业技术师范大学 机电工程研究所，天津 300222；2.天津创智数控科技有限公司，天津 300222）

0 引言

PMAC多轴运动控制板是由Delta Tau公司推出的低成本高精度的多轴控制板，是工业领域最常用的运动控制板之一，广泛应用于各数控系统中［1］。在教学实践中，存在三种数控机床系统：华中数控、三菱和FANUC。为提高学生的适应性，学校通常会同时采购三种数控机床，而三种机床通常床身的区别并不大，这样就造成了资源的浪费。因此迫切需求能将三种数控系统融合在一起的方法。

1 实现原理

文中介绍了一种利用VB软件以及PMAC运动控制卡实现多系统数控机床的方法。功能实现的硬件为工控机一台，华中数控、三菱和FANUC的数控面板各一套，数控机床一台。

三种数控面板分别通过串口与工控机相连接并实现通讯。工控机将接收到的数控面板的命令转换成数控系统PMAC可用的格式，并将转换后的命令发送到PMAC卡，由PMAC卡根据收到的指令驱动数控机床进行相关动作。由工控机处理PMAC运动控制卡反馈的数据，并实时控制数控面板上界面的切换和文字的显示，控制系统的流程如图1所示。

图1 控制系统流程图

2 工控机程序编写

工控机作为多系统机床的核心，综合处理各组成部件间的信息，让数控面板、PMAC运动控制卡和数控机床有机地结合在一起，协调工作。软件的原理是将各系统的数控编程语言进行转化，转化成统一的、PMAC运动控制卡可用的程序代码，并且将需要显示的数据，如主轴转速、当前刀号等数据转化为各数控面板能识别的数据，并使数据显示在数控面板上。程序的功能完全可由目前很成熟的、简单的VB编程语言来实现。下面以FANUC系统的数控编程语言为例，就代表性代码进行说明。

2.1 符号替换

数控编程语言中的符号与PMAC运动控制卡能识别的符号稍有差别，需要进行转换。例如数控编程语言中的“=”对应到PMAC运动控制卡的符号就是“EQ”，下面是替换语句：

straJG=Replace（straJG，"EQ"，"="，1，-1，0）

同样的还有“!=”、“>”、“! ＜”、“＜”和“︳”分别替换为“NE”、“GT”、“GE”、“LT”和“OR”

2.2 用户坐标系替换

在数控编程语言中，用户坐标系只用G54等简写就足够了，G54坐标系数据可以在数控面板里面输入。但是对于PMAC运动控制卡来说，必须写出完整的坐标系，如：“G54X300.Y300.Z300.”，下面是替换语句：

straJG=Replace（straJG，“G54”，“G54 X”&TextX.Text&“Y”&TextY.Text&“ Z”&TextZ.Text，1，-1，1）

同样的还有G55～G59的用户坐标系。

3 结 论

研究了一种基于工控机和PMAC实现多面板数控机床的方法，以FANUC系统的数控编程语言为例，详细说明了实现方法及思路。利用VB语言编写工控机程序，实现了工控机对数据的分析和处理。实现了数控机床编程系统的集成化，节约了购置成本。自主搭建的多系统数控机床，已在自主研发的基于PMAC的数控加工中心系统VNCZT-545上得到成功应用。

［1］ 佚名.Delta Tau Clipper多轴运动控制卡［EB/OL］.http：//www.cntrades.com/b2b/jixie0406/sell/itemid-24806557.html.

［2］ 吕孝敏.基于宏程序的二次曲线数控加工［D］.合肥：合肥工业大学，2010.

［3］ 朱跃峰.基于FANUC Oi数控系统宏程序研究［D］.安肥：合肥工业大学，2008.

［4］ 申博.CNC齿轮测量中心编程系统［D］.西安：西安工业学院，2005.

［5］ 黄启红.宏程序在非圆曲线类零件车削加工中的应用［J］.制造业自动化，2011（5）：49-51.