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第3章TX1600G鏜銑加工中心數(shù)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
完整的數(shù)控系統(tǒng)有軟件部分和硬件部分，軟件在硬件的支持下運(yùn)行，離開軟件，硬件便無(wú)法工作，兩者缺一不可，而軟件是數(shù)控系統(tǒng)工作的控制核心。基于 UMAC的鏜銑加工中心的數(shù)控系統(tǒng)是在工控機(jī)的基礎(chǔ)上對(duì)UMAC運(yùn)動(dòng)控制器進(jìn)行二次開發(fā)，將工控機(jī)與UMAC結(jié)合在一起，充分發(fā)揮各自的職能和優(yōu)勢(shì)。利用上位機(jī)開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)是整個(gè)加工中心的指揮中心，其設(shè)計(jì)的好壞直接影響加工中心的精度和穩(wěn)定性。
3.1鏜銑加工中心軟件開發(fā)環(huán)境 3.1.1下位機(jī)通訊函數(shù)庫(kù)
Pcomm32是UMAC開發(fā)商提供的適用于Windows操作系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用程序，是一個(gè)32位通信驅(qū)動(dòng)程序函數(shù)庫(kù)，幾乎包含了所有與UMAC通訊的函數(shù)，共含有250多個(gè)函數(shù)[35]。Pcomm32的功能函數(shù)主要包括如下幾類：
(1) 初始化通訊，即工控機(jī)與UMAC的通訊；
(2) 下載數(shù)據(jù)、程序和文件；
(3) 讀取和設(shè)置UMAC的（I，P，M，Q)變量。
Pcomm32 包含 PMAC.DLL、PMAC.SYS 和 PMAC.VXD3 個(gè)文件，Pcomm32 驅(qū)動(dòng)框架如圖3.1所示。其中PMAC.SYS用于Windows NT系統(tǒng)，PMAC.VXD用于Wmdows95/98操作系統(tǒng)，PMAC.DLL是32位的動(dòng)態(tài)鏈接函數(shù)庫(kù)[36]。從圖3.1 中可以看出UMAC可以應(yīng)用于多種操作系統(tǒng)，Windows操作系統(tǒng)與UMAC通過動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)PMAC.DLL實(shí)現(xiàn)通訊的。其中PMAC.DLL包含了 250多個(gè)通訊函數(shù)，為UMAC的二次開發(fā)提供了保障[37]。如PMAC GetResPonseA〇用于向UMAC發(fā) 送指令，并從UMAC中獲得響應(yīng)，將收到的響應(yīng)存放到緩沖區(qū)中供用戶使用，它是開發(fā)UMAC運(yùn)動(dòng)控制器最常用的函數(shù)之一。
本課題的數(shù)控系統(tǒng)是在工控機(jī)和UMAC的基礎(chǔ)上開發(fā)的，其中UMAC與數(shù) 控系統(tǒng)的通訊必須通過調(diào)用Pcomm32中的函數(shù)實(shí)現(xiàn)。數(shù)控系統(tǒng)中利用C#編程實(shí) 現(xiàn)兩者的通訊，一般在程序開頭先聲明PMAC.DLL中系統(tǒng)需要的函數(shù)，按照給定的函數(shù)格式編程即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與UMAC的通訊。
3.1.2下位機(jī)開發(fā)環(huán)境
Pewm32Pro是Delta Tau公司為UMAC提供的在Windows系統(tǒng)下的可執(zhí)行軟件，是開發(fā)UMAC的重要的軟件之一，其主要功能包括：
1. 與UMAC進(jìn)行通訊，可向UMAC發(fā)送在線命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)的控制；
2. 可以設(shè)置、查詢UMAC的I、P、Q、M變量；
3. PLC程序和運(yùn)動(dòng)程序的編寫、診斷和備份；
4. 監(jiān)視系統(tǒng)中各電機(jī)的位置、速度、跟隨誤差和各接口的狀態(tài)；
5. 文字編輯功能。
通過Pewm32Pr〇軟件能夠完成數(shù)控系統(tǒng)的初始化設(shè)置，運(yùn)動(dòng)程序和邏輯控制程序的編寫。在調(diào)試數(shù)控系統(tǒng)中，是連接控制系統(tǒng)與上位機(jī)的橋梁。
3.1.3上位機(jī)的開發(fā)環(huán)境
UMAC具有很高的開放性，支持VB、C、C#等多種編程語(yǔ)言，適合于Wm7、 WindowsXP等操作系統(tǒng)。鍵銑加工中心的數(shù)控系統(tǒng)是在windows操作系統(tǒng)的Visual Studio2008軟件基礎(chǔ)上開發(fā)的，以C#編程語(yǔ)言為開發(fā)工具，設(shè)計(jì)TX1600G鏜銑加工中心數(shù)控系統(tǒng)的人機(jī)界面。
C#是由微軟公司開發(fā)的一種新型的面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，是在Java和C++的基礎(chǔ)上衍生出的，它具有可視化的操作優(yōu)勢(shì)和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的特點(diǎn)，C#面向對(duì)象開發(fā)有.NET底層類庫(kù)的支持，可以很容易的創(chuàng)建對(duì)象[38]。相比其他語(yǔ)言它還具有語(yǔ)言簡(jiǎn)單、安全、方便、現(xiàn)代、快速開發(fā)等特點(diǎn)。Visual Studio是由美國(guó)微軟公司開發(fā)的，是目前功能齊全和開發(fā)界面最好的開發(fā)環(huán)境之一，它擁有最全的函數(shù)庫(kù)和快速的編輯器。課題中加工中心的人機(jī)界面是在Visual Studio2008環(huán)境下，使用c#語(yǔ)言米用模塊化設(shè)計(jì)，使得界面結(jié)構(gòu)清晰，層次分明。

鏜銑加工中心軟件開發(fā)環(huán)境

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