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高档数控系统中的现场总线接口技术设计与开发

谢剑  
【摘要】: 基于现场总线的高速、强实时数据传输技术是高档数控系统的标志性技术,也是高档数控硬件系统的重要组成部分。 本课题针对高档数控系统中的数据传输研究开发总线接口,具体研究内容分为两部分: 第一: 针对高档数控系统控制面板的专用性及弱实时性特点,开发了RS485标准的现场总线接口及用户层协议;完成了基于FPGA的PC104现场总线板卡及基于AT89S52单片机的控制面板扫描板卡的设计开发;开发了基于WINDOWS+RTX环境的总线驱动程序并集成到数控系统内核进程中。目前,该总线接口已经成功应用于广数GSK27i双通道高档数控系统中,获得了高可靠性、低成本的实用效果。 第二: 针对高档数控系统多通道、强实时性、高精度同步要求的串行伺服总线需求(通道数100通道,伺服周期100us,同步精度3us),参与开发了基于光纤传输技术的高速以太网伺服总线技术,完成了基于DSP+FPGA+LXT973的工业以太网总线接口的硬件设计开发,对开发的以太网实时MAC层协议进行了实时性能、可靠性能的测试,获得50us实时性能、长时间传输节点传输包无丢失的结果。


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