收藏本站
《武汉理工大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

开放式数控系统软件平台实现技术的研究

赵海信  
【摘要】: 随着微电子技术的迅猛发展,数控系统的硬件日趋标准化、模块化、硬件可靠性越来越有保障,相对来说软件质量越来越受到重视,而开放式数控系统软件平台的设计已经成为开发数控系统的关键部分。 开放式数控系统软件平台由PLC软件平台和人机界面编辑软件平台组成。编译器是“PLC集成开发平台”中最重要的部分,通过编译器的“翻译”用户程序才能变成PLC硬件能理解的内容,本文利用梯形图—指令表算法将形象化的梯形图语言自动转化为指令表。在进行人机界面软件平台基本图元的绘制时,要用到很多基本图元的实现算法,其中Bresenham直线算法和Bresenham圆弧算法最为典型。 本文首先阐述了数控系统的一些基本概念,指出了本文研究的背景、研究的内容和意义。然后结合亿图数控系统的基本特点以及开放式数控系统软件平台自身的特点和实际要求,阐述了课题研究的相关基础,分析了开放式数控系统软件平台应具有的功能和设计原则。接着介绍了实现该平台所使用的开发工具。 在软件平台实现论述部分,本文首先对PLC软件集成开发平台进行了模块化方法设计,把PLC软件集成环境分解成项目管理模块、编辑模块、编译模块、模拟仿真模块等,同时,设计出PLC软件开发平台各模块间的数据流向,处理好模块之间的消息传递和驱动。PLC软件平台进行模块化之后,具体实现了各个模块的功能。编辑器选用了形象、直观的梯形图语言作为编程语言,采用面向对象的建模方法,建立PLC系统类层次结构和元件库模型对象,以图形输入方式来编制梯形图程序。编译器以树结构为中介将梯形图和PLC指令联系起来,实现了从梯形图到PLC指令的转换。转换以梯级为单位,采用“正向深度优先扫描算法”来构造逻辑树结构,然后对树结构进行遍历,得到相应的PLC指令集。 接着建立了人机界面编辑平台框架结构以及三大对象模型,并分析了这三大对象模型之间的关系。依据模型详细阐述了人机界面编辑平台各功能实现的具体方法,主要包括了软件界面设计的阐述,以及如何实现图元的创建、拾取、编辑、修改属性等功能。还实现了工程画面有效管理的技术。同时讲述了工程文件的数据格式和实现存储和载入的方法。分析了数控器显示画面的数据结构,并根据此数据结构的特点设计了工程画面数据编译方案,说明了在编译过程中几个问题的处理方法。 通过对PLC工作原理的分析和研究,仿真器实现了PLC指令解释器的实现算法的仿真,模拟了PLC运行过程,从而实现了系统的离线仿真,同时,以数控折弯机为例做实例分析,讲解了界面编辑系统在具体运用中的效果。 总之,开放式数控系统软件平台开发了PLC梯形图的编辑环境,实现了梯形图到PLC指令代码的转换,并设计了仿真部分,弥补了原有同类型软件的不足,同时在综合考虑到数控这个领域的特点以及不同用户的个别和共同的需求以后,开发出了数控系统对话界面上需要的各种“零件”,在用户使用时就可以像“搭积木”一样把这些“零件”组合成各种图形界面就可以了。 论文主要创新点: (1)开放式数控系统软件平台具有集成矢量绘图功能; (2)利用树结构设计了梯形图语言与语句表语言的互换算法,根据此算法设计了梯形图编译器,可将形象化的梯形图语言自动转化为指令表。在编译的过程中,该平台能对梯形图进行语法检查,给出错误信息,符合规范的梯形图就能转换成相应的指令集; (3)设计了PLC模拟仿真数控操作界面,实现了PLC指令解释器的仿真,提供模拟PLC输入输出的工具,模拟PLC运行过程,实现了系统的离线仿真,可以对用户PLC程序的逻辑错误进行检查、修改。 (4)数控操作界面具有多语言支持功能。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG659

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 傅秀清;球形阴极数控电解加工关键技术研究[D];南京农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 丛凯;3-PRS并联机床气囊抛光数控系统开发[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 王明朝;基于Java技术的可重构数控服务系统研究[D];武汉理工大学;2009年
3 刘鹏;PA数控系统中Hexpod型并联机床控制模块开发[D];哈尔滨工业大学;2009年
4 慕懋;基于Java组件和S2SH的可重构数控服务系统研究[D];武汉理工大学;2010年
5 马伟丽;任意母线砂轮数控修形库及其应用软件开发[D];武汉理工大学;2010年
6 李继平;锂电池设备嵌入式控制平台的研究与设计[D];华南理工大学;2010年
7 江幸波;可编程逻辑控制开发及运行环境设计[D];华南理工大学;2010年
8 赵玉辉;嵌入式软件综合测试平台技术研究[D];电子科技大学;2010年
9 张硕;基于工业以太网的软控制卡技术研究[D];山东大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈明,薛庆,蔡颖,方进涛;PDM集成环境下智能数控自动编程系统的研究[J];北京理工大学学报;2002年04期
2 张运波;PLC梯形图设计中的关键技术[J];长春工程学院学报(自然科学版);2000年01期
3 王俊梅,王建军,杨旭,王兆安;面向对象组态软件流程图CAD的开发与实现[J];工业控制计算机;2000年03期
4 赵锋;面向对象的变电站自动化系统控保单元人机界面设计[J];华北电力技术;2001年07期
5 马春华,王春辉;人机界面编程软件应用的关键问题[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;2003年02期
6 鲍珊,韩春明,肖峰;YH40型自动精密液压校直机中的人机界面设计[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2003年03期
7 伍小虎,陈言秋;基于网络的数控加工信息管理系统的研究与实现[J];航空制造技术;2004年06期
8 田涛,经宁,潘俊民;Windows环境下工控软件人机界面的开发[J];测控技术;2000年01期
9 蒲志新,熊永超,李赢;PLC梯形图编辑功能的软件仿真[J];机床电器;2003年02期
10 庄殿铮;基于Internet的网络数控制造技术[J];机床与液压;2003年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 鲍珊;现代机电产品人机界面设计研究[D];合肥工业大学;2003年
2 邓清珊;配电监控系统组态平台的研究与开发[D];武汉理工大学;2003年
3 张涛;面向对象的电力系统图形编辑器的研究与实现[D];华北电力大学(河北);2003年
4 牛玉新;FCS式变电站综合自动化系统后台监控组态软件的研究与设计[D];武汉大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡云;李盘荣;;一种改进的种子填充算法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年01期
2 李盘荣;须文波;;种子填充算法的改进[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年04期
3 赵云松;张艳玲;;CT切片图像的三维重建[J];安阳师范学院学报;2006年02期
4 施斌;刘惠义;赵建平;年福纯;;虚拟场景中路径自动选择算法[J];兵工自动化;2011年07期
5 王新华;周峰;孙树文;李剑锋;;软PLC编译系统的开发与实现[J];北京工业大学学报;2008年11期
6 高荣;王治森;;基于XML的数控功能集成技术[J];北京工业大学学报;2011年02期
7 蔡力钢;马仕明;赵永胜;刘志峰;郭铁能;王锋;;重载摆角铣头关键技术研究的体系结构[J];北京工业大学学报;2011年12期
8 张艳,丁少君,战守义;基于分形技术的云彩特效研究[J];北京理工大学学报;2004年06期
9 辛平;白晶;岳金梅;;高精度定尺剪切控制系统[J];才智;2010年27期
10 李庆华,董立立,李诚,职海潮;数控设备故障诊断的研究[J];长春大学学报;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩江;夏链;余道祥;王治森;;现代数控装备关键技术及发展趋势[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 盛磊;于晓波;刘旨春;高策;;光电经纬仪三维视频模拟仿真系统及遮挡效果的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
3 周华英;李道国;;COMAU高速加工中心结构与维护[A];节能减排 绿色制造 智能制造——低碳经济下高技术制造产业与智能制造发展论坛论文集[C];2010年
4 蔡善乐;景艳;;如何提高国产数控机床的可靠性[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
5 何磊;;典型天线腔体的数控加工应用研究[A];晋冀豫鄂蒙川云贵甘沪湘鲁十二省区市机械工程学会2007年学术年会论文集(山东、四川分册)[C];2007年
6 薛承宗;何聪惠;陈陵;;车床虚拟加工系统实现方法研究[A];福建省科协第五届学术年会“依靠科技进步 促进农业机械化”分会场论文集[C];2005年
7 张雷;姜立;于贵有;董毅;;自主产权三维图形平台的研究与应用[A];第十四届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2008年
8 卜克明;曹宗胜;;三维渲染模型与多维数据模型初探[A];工程三维模型与虚拟现实表现——第二届工程建设计算机应用创新论坛论文集[C];2009年
9 刘连民;姜立;郭轶;熊志坚;;建筑装修三维设计前处理研究[A];工程设计与计算机技术:第十五届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2010年
10 赵峰;程广河;孙祥;罗旋;任绪才;;一种新型可编程控制器SKPLC及其编译软件[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马纯永;城域景观VRGIS一体化仿真平台研究与实现[D];中国海洋大学;2010年
2 夏广岚;木制楼梯扶手弯头数控加工的关键技术研究[D];东北林业大学;2010年
3 杨林;基于工业以太网的运动控制系统关键技术研究[D];山东大学;2011年
4 赵辉煌;SMT焊点图像处理及焊点三维质量信息提取技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 黄智;叶片型面数控砂带磨削技术基础及应用研究[D];重庆大学;2010年
6 郑伟峰;交流伺服系统无时滞反馈高响应驱动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 童亮;数控机床网络化集成运行模式及关键集成技术研究[D];重庆大学;2011年
8 刘清;基于自抗扰控制器的永磁同步电机伺服系统控制策略的研究及实现[D];天津大学;2011年
9 何雪明;基于双映射和人工神经网络的数据点云直接加工的研究[D];华中科技大学;2010年
10 许彬彬;基于维修程度的数控机床可靠性建模与分析[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 葛国强;基于商图像光照补偿的改进[D];大连理工大学;2010年
3 牛玉静;计算机光栅图形反走样基础算法研究[D];辽宁师范大学;2010年
4 吕艳;反走样技术和滤波技术在地图可视化表达中的应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 朱昌志;基于PLC与组态王的煤仓煤位监控系统[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 郑阳;基于华P语言的PLC核研究与设计[D];沈阳理工大学;2010年
7 安鑫;基于VC++和Virtools的开放式无线通讯数控系统及其仿真研究[D];华东理工大学;2011年
8 马艳;基于USB技术的数控系统数据采集模块开发[D];武汉工业学院;2010年
9 刘惠萍;高频无极灯照度计算的模型设计与效果仿真[D];昆明理工大学;2010年
10 张晓东;基于IEC61131-3标准的控制工程多语言编译器[D];浙江大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高洪;赵韩;;并联机器人机构学理论研究综述[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年01期
2 张玉辉;;数控系统软件的模块化设计[J];兵工自动化;2005年05期
3 王新华;周峰;孙树文;李剑锋;;软PLC编译系统的开发与实现[J];北京工业大学学报;2008年11期
4 林允森;董世运;田欣利;巴国召;;激光熔覆硬韧材料齿面的电解磨削[J];中国表面工程;2009年02期
5 赵亮;3-TPT并联机器人的动力学研究[J];辽宁科技学院学报;2005年01期
6 周凤臣,刘玉洁;智能型卷绕机控制器的研制[J];长春大学学报;2003年06期
7 张亚鹏;;XML的四种解析器性能比较[J];赤峰学院学报(自然科学版);2007年02期
8 屈伟平;;锂电池的发展概述[J];城市车辆;2009年05期
9 杨林;中、日、韩三国锂离子电池发展概况[J];电池工业;2003年03期
10 朱巨军,蒋德安,张笑咏,劳力云;二次电池检测系统的研制[J];电测与仪表;1998年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭兵;嵌入式软件开放式集成开发平台体系结构研究[D];电子科技大学;2002年
2 苏铁明;计算机支持的协同设计框架及若干关键技术研究[D];大连理工大学;2003年
3 李朝辉;基于构件复用技术的组态模型及平台研究[D];大连理工大学;2005年
4 赵欣培;一种基于Agent的软件过程建模方法研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2005年
5 刘炜;基于网格的面向Agent软件分析与设计建模方法及环境研究[D];上海大学;2005年
6 陈远龙;电解加工工艺参数数据库及电解加工基本工艺规律研究[D];合肥工业大学;2000年
7 金卫东;硬脆材料氮化硅陶瓷的ELID超精密磨削技术研究[D];天津大学;2005年
8 朱先勇;中大型冲压件模具用球墨铸铁材料及其近终成型工艺研究[D];吉林大学;2007年
9 王明环;微细电解加工实验研究[D];南京航空航天大学;2007年
10 王蕾;发动机叶片高精度电解加工阴极设计系统及实验研究[D];南京航空航天大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 桑志谦;基于Windows CE的实时以太网运动控制平台研究及应用[D];山东大学;2011年
2 王怡然;基于STEP的异型螺杆数控加工关键技术研究[D];山东大学;2011年
3 苟剑;基于Linux的工业控制计算机测控系统的运用与研究[D];重庆大学;2002年
4 姜鹏;基于COM技术的开放式数控系统软件研究与开发[D];南京航空航天大学;2003年
5 贺熙颖;面向PLC通用控制平台的设计[D];重庆大学;2003年
6 刘岚;嵌入式软件开发环境中远程调试技术的研究及应用[D];西北工业大学;2004年
7 黄江海;PLC软件集成开发平台的设计与实现[D];北方工业大学;2004年
8 田裕康;PLC编程语言解释方法研究与系统实现[D];武汉理工大学;2004年
9 杨宏兵;6-SPS并联机器人运动学及工作空间的仿真研究[D];合肥工业大学;2004年
10 李霞;MVC设计模式的原理与实现[D];吉林大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张文有;王筱芳;穆颖;;浅析基于PLC的数控机床电气控制[J];甘肃科技;2012年08期
2 傅秀清;康敏;鲜洁宇;肖茂华;;电解车削加工流场的数值模拟及工艺试验研究[J];机械科学与技术;2014年05期
3 闫如忠;柳源;甘敏华;刘振通;;大尺度光学玻璃离散粒子抛光技术研究[J];制造技术与机床;2013年07期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 刘国强;傅秀清;康敏;刘传;王嘉宁;王常志;;球形阴极电解加工的电场特性研究[A];第15届全国特种加工学术会议论文集(下)[C];2013年
2 叶瑶瑶;傅秀清;康敏;欧阳诗婉;赵秀玲;陈玥秀;;电解去毛刺加工的电场仿真与试验研究[A];第15届全国特种加工学术会议论文集(下)[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 袁修华;开放式数控系统软件故障自诊断、自愈合的研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙哲;6-UPU型并联机床数控系统研究与设计[D];山东理工大学;2011年
2 丛凯;3-PRS并联机床气囊抛光数控系统开发[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 朱沙;PA系统中Tripod型并联机床控制模块的开发[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 慕懋;基于Java组件和S2SH的可重构数控服务系统研究[D];武汉理工大学;2010年
5 苏淑芝;软PLC梯形图编程系统的研究与实现[D];华南理工大学;2012年
6 任继锋;基于IEC61131标准的PLC设计与实现[D];沈阳理工大学;2012年
7 张海先;混凝土路面病害检测系统手持终端设备设计[D];西安工业大学;2013年
8 卞泽宇;斗笠式刀库送刀装置的改进[D];内蒙古农业大学;2012年
9 赵雍建;数控电解工工艺试验及仿真研究[D];南京农业大学;2011年
10 郑华;水导激光切割机控制系统设计与晶圆预对准研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪云祥,安宗权;基于Delphi的DCS组态软件的研究与设计[J];安徽工程科技学院学报;2002年01期
2 康存锋,陈卫福,黄旭东,范晋伟,王文超;基于PC的开放式数控系统[J];北京工业大学学报;2001年03期
3 刘强,Yusuf Altintas;基于PC/DSP的开放系统结构智能切削模块[J];北京航空航天大学学报;2000年02期
4 孟汉峰,蔡颖,薛庆,凌志云;基于快速重组制造的PDM平台研究[J];北京理工大学学报;2001年03期
5 郭艳玲,赵万生,董本志,乔世坤,徐达丽;数控发展的趋势──开放式体系结构数控系统[J];东北林业大学学报;2000年05期
6 冯玉贵,刘思久,张礼勇,杨江浑;分布式测控系统中的CAN总线技术[J];电测与仪表;1999年02期
7 梁凤,蔚晓红;基于现场总线的变电站综合自动化系统[J];电力学报;2002年04期
8 何雄,管保安,刘涤尘;现场总线在变电站微机综合操作系统中的应用[J];电力情报;2001年04期
9 苏卫华,李晓明,子宏;C/S模式下面向对象的电力系统绘图软件的开发设计[J];电力情报;2001年04期
10 韩肖清,靳力,阎有朋;图形化故障计算软件的开发[J];电力系统自动化;2001年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王德康;分布式先进控制软件技术与应用[D];浙江大学;2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 文广;开放式数控技术初探[J];攀枝花大学学报;2001年03期
2 陈宗雨;王立峰;郭伟;李从心;;一种新型开放式数控原型系统的开发[J];机床与液压;2006年10期
3 闫永志;任雪鸿;;开放式数控系统实时性的研究[J];内江科技;2010年02期
4 富宏亚;梁全;;开放式数控技术及其在我国的发展状况[J];航空制造技术;2010年04期
5 熊建桥;熊晓松;李雪;袁新芳;;开放式数控冲压机控制系统的设计与开发[J];锻压技术;2010年04期
6 叶健敏;高志;胡秀亮;王涛;;基于单片机控制小型开放式数控平台设计[J];机械设计与制造;2010年08期
7 黄玉龙,杨建武;网络制造与开放式数控技术[J];制造业自动化;2002年10期
8 杨晓京,任伟;开放式数控系统硬件平台的构建[J];机床与液压;2003年06期
9 于万成,王太勇,王桂莲,杨志伟;基于开放式数控机床教学平台的研究[J];机床与液压;2005年10期
10 谈峰;;主流开放式数控系统体系结构比较分析[J];机械设计与制造;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 朱晓春;屈波;孙来业;汪木兰;;高速高精度开放式数控系统关键技术的研究[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
2 范晋伟;姚明;马轶妍;何京;;基于开放式数控体系的数控机床电器设计与调试[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 赵海信;开放式数控系统软件平台实现技术的研究[D];武汉理工大学;2006年
2 游有鹏;开放式数控系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
3 李小雷;开放式数控刻楦机及鞋楦CAD/CAM关键技术研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭本银;开放式数控教学实验平台的开发[D];哈尔滨工业大学;2012年
2 史小磊;基于BECKHOFFTwinCAT的开放式数控系统软件开发[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 王赛飞;开放式数控焊接系统的开发与应用[D];华东理工大学;2013年
4 苏日华;开放式数控示教平台研制[D];南京航空航天大学;2010年
5 高占彪;在线非接触开放式数控测量系统的研究[D];河北工业大学;2011年
6 汤阳;基于Windows CE的开放式数控系统关键技术研究[D];合肥工业大学;2003年
7 王宇洋;开放式数控实验平台的机械装置设计与代码编译系统研究[D];武汉理工大学;2009年
8 祁若龙;开放式数控伺服模型及位置控制技术的研究[D];大连理工大学;2008年
9 董正凯;基于运动控制器的开放式数控平台的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 王延伦;基于COM技术的开放式数控软件原型系统开发[D];重庆大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026