基于Windows 2000下开放式数控系统软件的开发

0 前言

　　自从1952 年世界上第一台数控机床诞生以来,数控技术经过几十年的发展已日趋完善。随着市场全球化的发展,市场竞争空前激烈,对制造商不但要求价格低,质量好,而且要求交货时间短,售后服务好,还需要个性化的产品。而传统的数控系统是一种专用封闭式系统,具有内部结构复杂,与通用计算机不兼容,难进行升级等缺点,已经越来越不适应市场发展的这种需要了。

　　于是美国在20 世纪80 年代末提出了开放式数控系统,同时,有许多的相关研究计划,其中影响比较大的有美国的O2MAC ,欧洲的OSACA 和日本的OSEC 等计划。开放式数控系统一般可以有三种类型的结构:在专有系统中简单地嵌入PC技术;运动控制器以PC 插件的形式插入到PC 机扩展槽;完全采用以通用PC 为硬件平台的全软件型数控系统。

　　由PC 机处理非实时部分,实时部分由插入PC 机扩展槽的运动控制器来完成由于运动控制卡所采用的数控技术已经非常成熟和稳定,而基于Windows 2000 下的界面开发又是非常方便。因此这样架构出来的数控系统既具有友好的操作界面,又具有原有专用CNC系统的稳定性和可靠性。

　　本数控系统就是采用的工控机+ 运动卡结构,在Windows2000 操作系统下,使用功能强大的Visual C ++ 开发。选用了研华工控机,运动控制卡则采用的是基于数字信号处理器DSP 开发的固高GT- 200SV 卡。

1 主界面的设计

　　在Windows 2000 的平台下开发的程序具有友好精美的GUI(用户界面) 外观,而Visual C ++ 编程工具又具有友好的可视化界面和强大的函数库,采用此编程工具可以有效的缩短开发周期。

　　本系统主要利用了单文档- 多视图的结构和多线程编程技术。如图1 所示。

图1 主界面图 

　　左上角视图是代码编辑区,主要由一个CListCtrl 列表控件组成的,列表控件用Windows 定义的内部数据结构LVITEM来支持每条项目信息的显示。它可以很方便的用来查询数据,所以在这里是用来显示G代码的。左下角是代码操作区,包括一系列对代码段进行操作的命令按钮,如:添加、插入、删除、修改代码。右上角视图属于数据显示区,主要将系统的一些数据显示在上面,比如:刀架的位置(X、Y、Z 坐标) 、加工时间、运行时间,以及加工产品的一些信息。右下视图是手工操作区,通过该区的按钮,可以手动控制机床。主要包括有:机床开/ 停按钮,主轴正反转按钮,主轴点动按钮,主轴速度调节旋钮,以及冷却液开/停按钮。