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數(shù)控系統(tǒng)論文范文第1篇

數(shù)控技術利用數(shù)字信號控制執(zhí)行機構完成某種功能，實現(xiàn)自動化。隨著我國計算機技術的變革，微小型計算機數(shù)字控制CNC是當今制造高精度、高質量以及形狀復雜產(chǎn)品的基礎設施，屬于制造技術的關鍵環(huán)節(jié)。對于一般數(shù)控系統(tǒng)組織，運算器接收、運算、處理輸入裝置的指令或數(shù)據(jù)，并不斷向輸出裝置送出運算結果。控制器能根據(jù)指令控制運算器和輸出裝置來實現(xiàn)各種操作及控制整機的循環(huán)工作，使數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行所要求的運動，其中伺服驅動把來自控制器的脈沖信號經(jīng)過功率放大、整形后，轉換成執(zhí)行部件的平移、進給或旋轉等運動，主要包括驅動裝置和執(zhí)行結構兩大部分。驅動裝置由進給驅動單位電機、主軸驅動單元等組成，步進電機、直流和交流伺服電機是常用的伺服元件。執(zhí)行機構根據(jù)控制器發(fā)出的指令信號，完成驅動裝置對系統(tǒng)旋轉和進給運動的控制。作為數(shù)控系統(tǒng)改進生產(chǎn)設備的實例，數(shù)字噴印技術是非接觸印刷技術的主流，以低廉的價格和精美的印刷質量越來越受到用戶的青睞。數(shù)字噴印吸收噴墨打印等新技術，墨水經(jīng)過噴腔組件的小孔射出，噴印器在基材上方以高速度噴射墨水，同時晶體振蕩器高速縱向振蕩，使墨線分裂成一系列大小和間距相等的墨點，機器內部微處理器監(jiān)視回饋的信號，隨著物體的移動，更多的墨點打在物體表面就形成了字符或圖線。經(jīng)調研，市場上還沒有針對薄膜開關制造工藝而開發(fā)的專業(yè)噴印設備，部分生產(chǎn)廠家引入用于廣告噴印的噴墨打印設備進行面板的噴墨印刷，主要有2種：熱泡式噴墨打印機和平板式噴繪機。深圳某公司生產(chǎn)的熱泡式噴墨打印機，采用愛普生配件，底座同步，并采用步進交流電機和IC芯片控制模塊化。由于該打印機源于辦公打印機技術，墨量不厚，所以不能采用UV油墨，不能立體打印，且印制速度慢，無法滿足規(guī)模化生產(chǎn)。廣州某公司生產(chǎn)的平板噴印機，采用陶瓷壓電式工業(yè)高速Konic，XAAR等噴頭，由多色噴頭組成單模組，且UV光跟隨固化，可形成立體墨痕和噴印彩色圖案，但不能用于電路噴印。由于該打印機在制造中各工序對位困難，故不能完全滿足彩色面板、上電路、絕緣層、下電路的套印，工序切換速度慢，不符合一次流水套打的工藝要求。為了提高定位精度，采用計算機視覺定位技術、MARK高精度光學影像定位系統(tǒng)及圖像AOI技術，印制精細度達0.1mm，對位精度≤0.2mm。采用多噴頭陣列高速流水噴印技術，以4—12個噴頭為1組并行噴印，從而實現(xiàn)高速輸出。為消除噴頭間噴印干擾，對12個噴頭的噴印進行同步控制。采用2套獨立控制電路，分組傳輸，每組噴頭數(shù)不超過6個，從而能保證一般的4色彩油墨、金屬導電油墨、特色工藝油墨的噴印陣列。DSP的定位圓圖像采集及參數(shù)提取更進一步提高了定位精確度和噴印速度。設計的陣列雙模式噴印平臺基于數(shù)字控制器現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA），DSP，PC及軟件，由程序協(xié)調操作FPGA等多芯片運作，同時解決數(shù)據(jù)分配、時分信號和信號優(yōu)化等數(shù)據(jù)處理問題。在數(shù)控系統(tǒng)中可以利用FPGA處理接口板與上位主控板之間的數(shù)據(jù)傳輸，接收下位伺服的反饋信號，監(jiān)測伺服電機的工作狀態(tài)。針對x，y，z和w方向的移動，利用可靠性、可編程多軸控制器構建精確位置控制系統(tǒng)。以PLC控制變頻電機為執(zhí)行元件，通過RS-485通信實現(xiàn)驅動單元的遠程控制，提高系統(tǒng)的集成度與可靠性。基于以上設計和工藝，集成高速、柔性、精密配套技術以及制造工藝，利用數(shù)控系統(tǒng)的核心技術，噴印平臺簡化了傳統(tǒng)工藝流程，只需改變電氣參數(shù)就能完成不同的噴印任務，不需要為新產(chǎn)品的每一次改動而制作網(wǎng)版。設計的陣列噴印流水式裝置通過交錯及斜裝陣列組合模式，由12通道靜態(tài)噴頭陣列與4通道動靜雙模式噴印模組構造，雙模式構造能保證噴印清晰度和速度，解決縫接及拉線等問題。該裝置能快速完成維護和噴頭更換，提高了設備的靈活性和生產(chǎn)效率，其平臺抗震、抗干擾能力較好，符合IP54標準。

2陣列雙模式噴印平臺的控制模塊

2.1主要控制單元

作為一種典型的控制不同組合對象的多參數(shù)數(shù)控噴印平臺系統(tǒng)，既有平移、旋轉運動控制和圖像識別輔助控制，又有噴墨頭的溫度、流量等過程控制。為保證高速陣列多噴印頭的數(shù)據(jù)協(xié)調、時控合理，核心控制模塊采用WDM類設備驅動程序架構和MINIPort層間驅動協(xié)議，驅動程序用VC編寫和調試，使其達到4路USB準同步數(shù)據(jù)傳輸，時間關鍵幀技術保證操作系統(tǒng)達ms級響應。發(fā)揮硬件和軟件的開放性，實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)間的通訊、加工代碼的自動生成、最佳模切順序和最短空程路徑。模塊化設計后則重點關注控制器、數(shù)據(jù)處理、I/O系統(tǒng)、驅動接口等子模塊，以上位機數(shù)控系統(tǒng)來擴展網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，使用計算機數(shù)控系統(tǒng)與FPGA控制器完成接口驅動，控制模塊見圖2。噴印控制電路系統(tǒng)重點包括基于FPGA的主控部分、基于DSP的定位圓圖像采集及參數(shù)提取部分。采用現(xiàn)有控制技術的理論方法和技術條件，以FPGA嵌入式為主控制系統(tǒng)，F(xiàn)PGA有豐富的邏輯硬件資源，CycloneIIFPGA芯片有DSP系統(tǒng)、硬件協(xié)處理器、接口系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、存儲電路以及普通邏輯電路等功能子系統(tǒng)，能解決傳統(tǒng)寬幅噴印機對大量圖像數(shù)據(jù)在上下位機之間和系統(tǒng)內部傳輸速度的瓶頸。利用DSP實現(xiàn)復雜的電氣控制算法，提高對字車電機和走紙電機運動的精度控制，從而提高寬幅噴印機的噴印精度。系統(tǒng)還開發(fā)了FPGA的時鐘同步系統(tǒng)，在上位機獲取時間戳并通過FPGA硬件電路矯正晶振頻率的動態(tài)補償，實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的精確時鐘同步。FPGA主控部分主要包括USB接口模塊、噴印數(shù)據(jù)處理模塊、噴頭驅動模塊、溫度控制模塊、驅動電壓調整模塊、噴印圖像存儲及糾偏模塊與DSP接口模塊等7部分。

2.2模組控制單元的數(shù)據(jù)處理

FPGA接收數(shù)據(jù)并處理數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)據(jù)到噴嘴、電機、相機等數(shù)字終端，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)則使用多片DDR2，以加快數(shù)據(jù)傳輸速度。對輸入數(shù)據(jù)進行分組，基于FPGA內核改變時鐘域意味著整個噴墨頭的處理在1個時鐘周期內實現(xiàn)多目標的同步時鐘系統(tǒng)。通過使用VHDL編寫的時序程序發(fā)送控制字到FPGA的UART接收模塊，根據(jù)控制字的不同，調整相應的數(shù)據(jù)，電機模塊根據(jù)控制字產(chǎn)生相應的脈沖和控制信號，控制噴頭電機的啟停、方向和速度等數(shù)值，利用FPGA實現(xiàn)復雜的邏輯時序的控制信號。事件驅動控制的機電驅動系統(tǒng)也在FPGA實現(xiàn)，由有限狀態(tài)機（FSM）定義所有可能的實現(xiàn)方向數(shù)據(jù)。其中，USB接口模塊在每批次噴印開始前用于接收計算機發(fā)送下來的原始噴印圖像，并將存儲在外部緩存當中的定位原圖像上傳至計算機，用于在人機界面上檢查初始標定參數(shù)是否正確。當噴印過程開始后，USB接口模塊用于與計算機交互噴印過程中的實時參數(shù)，噴印數(shù)據(jù)處理模塊用于將待噴印圖像的像素數(shù)據(jù)進行拆解，并重新封裝成適合噴頭噴印的數(shù)據(jù)格式。噴頭驅動模塊用于計算時設置的有關噴印參數(shù)信息轉化為適合噴頭噴印的時序，以此時序來精確控制噴頭的噴印。溫度控制模塊用于實時調整并顯示噴頭的溫度，驅動電壓調整模塊用于實時調整噴頭驅動電壓的幅值及幅寬，存儲噴印圖像及工藝MARK參數(shù)信息處理，可以保證噴印位置的準確性。利用CycloneIIFPGA的并行執(zhí)行特點，對2—4排噴嘴的數(shù)據(jù)進行處理及分配，實現(xiàn)實時噴射控制、裝置控制邏輯與狀態(tài)管理。多排噴嘴的數(shù)據(jù)收發(fā)1次，先將此行像素拆分成奇數(shù)像素數(shù)據(jù)和偶數(shù)像素數(shù)據(jù)，再將這2部分像素以相反的順序發(fā)送至噴頭，就能噴印1行完整的像素點矩陣。此時，將首先在存儲中開辟一個動態(tài)的全局緩存，存放所要噴印的一排像素數(shù)據(jù)，再為若干個噴頭分別開辟單獨的緩存區(qū)和獨立的進程，這些獨立的進程將通過一定的交換機制，與其他相關進程進行數(shù)據(jù)交換，所有與噴頭相關的進程完全并行，因此整個過程除了USB數(shù)據(jù)的接收外，其他部分所消耗的時間只相當于處理一個噴頭數(shù)據(jù)所消耗的時間，從而提高數(shù)據(jù)處理的速度。

3結語

數(shù)控系統(tǒng)論文范文第2篇

傳統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)所使用的是有線通信技術，雖然該技術性能更好，但是并不適合城市電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設。而且所需要花費的資金較高，在任何一段線路出現(xiàn)問題就會導致整個監(jiān)控系統(tǒng)無法正常運轉，那么在這種情況下就要發(fā)展無線通信技術。以往電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信主要分為三種，首先是利用電力線載波通信技術，其次就是利用電纜和光纖實施通信。最后就是利用大微波技術實現(xiàn)通信。但是這三種通信方式都有其缺陷，例如電力載波通信技術需要電網(wǎng)要達到35kv以上，但是在電力監(jiān)控系統(tǒng)中主要是監(jiān)控城市的用電情況，而城市的電網(wǎng)電壓通常是10kv，所以電力載波技術室無法運用在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的，通常電力載波技術是運用在長途電力監(jiān)控系統(tǒng)中，因為長途輸電電網(wǎng)中的電壓都超過了35kv。而通信電纜和通信光纖雖然通信質量較好，但是相應的其建設資金也較高，而且城市電網(wǎng)的建設速度較快，通信電纜和通信光纖無法及時加快建造步伐。另外還有不少城市為了保證城市形象就使得一些電力設施進行改造，即通信電網(wǎng)建設在地下，那么通信電纜和通信光纖也要隨之改道，這樣無形之中又增加了電力監(jiān)控系統(tǒng)建設的成本。所以這種方法也沒有得到較多的運用。大微波通信屬于無線通信技術在電力監(jiān)控系統(tǒng)中也得到了較多的運用，不過運用的范圍有限，因為大微波技術受到微波傳輸特點的影響一般運用在長距離的輸電線路監(jiān)控系統(tǒng)中，并不適合城市的電力監(jiān)控系統(tǒng)。城市電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設對于城市居民用電有很大的影響，但是電力監(jiān)控系統(tǒng)中最重要的通信技術沒有得到較好的解決。而無線通信技術則可以處理電力監(jiān)控系統(tǒng)中的通信難題，無線通信技術不僅傳輸?shù)乃俣容^快，而且在數(shù)據(jù)的傳輸過程中不需要通信電纜，信號更為穩(wěn)定、質量也更高。

2無線通信技術在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

目前電力監(jiān)控系統(tǒng)中的無線通信技術主要采用的是ZigBee技術，ZigBee技術適用于近距離的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以進行雙向通信。

2.1快速的傳輸數(shù)據(jù)

電力監(jiān)控系統(tǒng)需要快速的數(shù)據(jù)傳遞，這樣才能夠在終端計算機上對電網(wǎng)進行控制，ZigBee技術的優(yōu)點之一就是傳輸?shù)乃俾瘦^快，電網(wǎng)的運行狀態(tài)是瞬息萬變的，如果采集設備所采集到的信息不能夠及時的傳遞給終端計算機，那么電力工作人員就無法快速的得知電網(wǎng)的實時運行動態(tài)，從而無法對電網(wǎng)進行管控。

2.2提高了工作效率

電力監(jiān)控系統(tǒng)更大限度的加快了電力部門的工作效率，使其能在電力故障發(fā)生之后迅速的反應，并排除故障。但是在沒有運用電力監(jiān)控系統(tǒng)之前是無法實施快速的檢修與搶修。因此在電力故障發(fā)生之后會造成較大的經(jīng)濟損失。電力監(jiān)控系統(tǒng)可以很好的改變電力故障中存在的問題，使得電力工作人員能夠在發(fā)生電力故障之后迅速的找出故障位置，快速的消除故障，更大限度的挽回經(jīng)濟損失。

2.3降低系統(tǒng)建造成本

數(shù)控系統(tǒng)論文范文第3篇

1.1超程

當進給運動超過由軟件設定的軟限位或由限位開關決定的硬限位時，就會發(fā)生超程報警，一般會在CRT上顯示報警內容，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)說明書，即可排除故障，解除超程。

1.2爬行

一般是由于進給傳動鏈的狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益過低及外加負載過大等因素所致。尤其要注意的是，伺服和滾珠絲杠連接用的聯(lián)軸器，由于連接松動或聯(lián)軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠轉動或伺服的轉動不同步，從而使進給忽快忽慢，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。

1.3竄動

在進給時出現(xiàn)竄動現(xiàn)象，其可能原因有：1、接線端子接觸不良，如緊固的螺釘松動；2、位置控制信號受到干擾；3、測速信號不穩(wěn)定，如測速裝置故障、測速反饋信號干擾等。如果竄動發(fā)生在正、反向運動的瞬間，則一般是由于進給傳動鏈的反向間隙或者伺服系統(tǒng)增益過大引起。

1.4過載

當進給運動的負載過大、參數(shù)設定錯誤、頻繁正、反向運動以及進給傳動鏈狀態(tài)不良時，均會引起過載的故障。此故障一般機床可以自行診斷出來，并在CRT顯示屏上顯示過載、過熱或過電流報警。同時，在進給伺服模塊上用指示燈或者數(shù)碼管顯示驅動單元過載、過電流等報警信息。

1.5伺服電動機不轉

當速度、位置控制信號未輸出、或者使能信號（即伺服允許信號，一般為DC+24V繼電器線圈電壓）未接通以及進給驅動單元故障都會造成此故障。此時應測量數(shù)控裝置的指令輸出端子的信號是否正常，通過CRT觀察I/O狀態(tài)，分析機床PLC梯形圖（或流程圖），以確定進給軸的啟動條件，觀察如、冷卻等是否滿足。如是進給驅動單元故障則用交換法，可判斷出相應單元是否有故障。

2伺服進給系統(tǒng)常見故障典型案例分析

（1）一臺配套FANUC7M系統(tǒng)的加工中心，進給加工過程中，發(fā)現(xiàn)Y軸有振動現(xiàn)象。

為了判定故障原因，將機床操作方式置于手動方式，用手搖脈沖發(fā)生器控制Y軸進給，發(fā)現(xiàn)Y軸仍有振動現(xiàn)象。在此方式下，通過較長時間的移動后，Y軸速度單元上OVC報警燈亮。證明Y軸伺服驅動器發(fā)生了過電流報警，根據(jù)以上現(xiàn)象，分析可能的原因如下：

①電動機負載過重；②機械傳動系統(tǒng)不良；③位置環(huán)增益過高；④伺服電動機不良，等等。

維修時通過互換法，確認故障原因出在直流伺服電動機上。卸下Y軸電動機，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)2個電刷中有1個的彈簧己經(jīng)燒斷，造成了電樞電流不平衡，使電動機輸出轉矩不平衡。另外，發(fā)現(xiàn)電動機的軸承亦有損壞，故而引起-軸的振動與過電流。更換電動機軸承與電刷后，機床恢復正常。

（2）一臺配套FANUC6ME系統(tǒng)的加工中心。軸在運動時速度不穩(wěn).由運動到停止的過程中，在停止位置出現(xiàn)較大幅度的振蕩，有時不能完成定位，必須關機后，才能重新工作。

分析與處理過程：仔細觀察機床的振動情況，發(fā)現(xiàn)，X軸振蕩頻率較低，且無異常聲。從振蕩現(xiàn)象上看，故障現(xiàn)象與閉環(huán)系統(tǒng)參數(shù)設定有關，如：系統(tǒng)增益設定過高、積分時間常數(shù)設定過大等。

檢查系統(tǒng)的參數(shù)設定、伺服驅動器的增益、積分時間電位器調節(jié)等均在合適的范圍，且與故障前的調整完全一致，因此可以初步判斷，軸的振蕩與參數(shù)的設定與調節(jié)無關。為了進一步驗證，維修時在記錄了原調整值的前提下，將以上參數(shù)進行了重新調節(jié)與試驗，發(fā)現(xiàn)故障依然存在，證明了判斷的正確性。

在以上基礎上，將參數(shù)與調整值重新回到原設定后，對伺服電動機與測量系統(tǒng)進行了檢查。首先清理了測速發(fā)電機和伺服電動機的換向器表面，并用數(shù)字表檢查測速發(fā)電機繞組情況。檢查發(fā)現(xiàn)，該伺服電動機的測速發(fā)電機轉子與電動機軸之間的連接存在松動，粘接部分已經(jīng)脫開；經(jīng)重新連接后，開機試驗，故障現(xiàn)象消失，機床恢復正常工作。

（3）一臺數(shù)控銑床，采用FUNAC6M系列三軸一體型伺服驅動器，開機后，X軸工作正常，但是手動移動Z軸，發(fā)現(xiàn)在較小范圍內，Z軸可以運動，但繼續(xù)移動Z軸，系統(tǒng)出現(xiàn)伺服報警。

分析和處理過程：根據(jù)故障現(xiàn)象，檢查機床實際工作情況，發(fā)現(xiàn)開機后Z軸可以少量運動，不久溫度迅速上升，表面發(fā)燙。

分析引起以上故障的原因，可能是機床電氣控制系統(tǒng)故障或機械傳動系統(tǒng)不良。為確定故障部位，考慮到本機床采用半閉環(huán)結構，維修時首先松開伺服與絲杠的連接，并再次開機實驗，發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象不變，故確認報警是由于電氣控制系統(tǒng)不良引起。

由于機床Z軸伺服帶有制動器，開機測量制動器的輸入電壓正常，在系統(tǒng)、驅動器關機的情況下，對制動器單獨加入電源進行試驗，手動轉動Z軸，發(fā)現(xiàn)制動器松開，手動轉動軸平穩(wěn)、輕松，證明制動器工作良好。

為了進一步縮小故障部位，確認Z軸伺服的工作情況，維修時利用不同規(guī)格的X軸在機床側進行互換實驗，發(fā)現(xiàn)換上的同樣出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，且工作時故障現(xiàn)象不變，從而排除了伺服本身原因。

為了確認驅動器的工作情況，維修時在驅動器側，對Z軸的驅動器進行互換實驗，即將X軸驅動器與Z軸伺服鏈接，Z軸驅動器與X軸連接。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)故障轉移到X軸，Z軸工作恢復正常

根據(jù)以上實驗，樂意確認以下幾點：

①機床機械傳動系統(tǒng)正常，制動器工作良好；

②數(shù)控系統(tǒng)工作正常，因為當Z軸驅動器帶動X軸時，機床無報警；

③Z軸伺服工作正常，因為將它在機床側與X軸互換后，工作正常；

④Z軸驅動器工作正常，因為通過X軸驅動器在電柜側互換，控制Z軸后，同樣發(fā)生故障。

綜合以上判斷，可以確認故障是由于Z軸伺服的電纜連接引起的。

仔細檢查伺服的電纜連接，發(fā)現(xiàn)該機床在出廠時電樞線連接錯誤，即驅動器的L/M/N端子未與插頭的A/B/C連接端一一對應，相序存在錯誤，重新連接后，故障消失，Z軸可以正常工作。

（4）一臺配套FUNAC6ME系統(tǒng)的加工中心，X軸在靜止時機床工作正常，無報警；但在X軸運動過程中，出現(xiàn)振動，伴有噪聲。

分析與處理過程：由于機床在X軸靜止時機床工作正常，無報警，初步判定數(shù)控系統(tǒng)與驅動器無故障。考慮到X軸運動時定位正確，因此，進一步判定系統(tǒng)X位置環(huán)工作正常。檢查X軸的振動情況，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，振動的頻率與運動速度有關，運動速度快振動頻率較高，運動速度慢則振動頻率低，初步認為故障與速度反饋環(huán)節(jié)有關。分析引起以上故障可能的原因有：

①測速發(fā)電機不良；②測速發(fā)電機連接不良；③直流伺服電動機不良。

維修時首先檢查X軸伺服電動機的測速發(fā)電機連接，未發(fā)現(xiàn)不良。檢查X軸伺服電動機與內裝式測速發(fā)電機，發(fā)現(xiàn)換向器表面積有較多的碳粉，用壓縮空氣進行清理后，故障未消除。進一步利用數(shù)字萬用表，測量測速發(fā)電機換向片之間的電阻值，經(jīng)比較后發(fā)現(xiàn)，有一對極片間的電阻值比其他各對極片間的電阻值大了很多，說明測速發(fā)電機繞組內部存在斷路現(xiàn)象。更換新的測速發(fā)電機后，機床恢復正常。

數(shù)控系統(tǒng)論文范文第4篇

現(xiàn)有1500平米演播室的燈光主控臺可以用DMX輸出口和網(wǎng)絡訊號輸出口功能，我們現(xiàn)在只使用了DMX系統(tǒng)，而網(wǎng)絡輸出口沒有使用。因此，將傳統(tǒng)的DMX512信號傳輸升級到網(wǎng)絡傳輸將變得十分必要。

2我們在研究方案的時候，本著以下的幾條原則

1）為了增加DMX通道而不增加調光臺費用我們建議通過使用現(xiàn)有調光臺的網(wǎng)絡口輸出訊號來增加演播室的DMX通道數(shù)。

2）未來提高系統(tǒng)性能，完善燈光控制網(wǎng)絡系統(tǒng)架構而增加專用的網(wǎng)絡DMX訊號轉換器。

3）在控制室和演播室柵頂各增加一臺高性能網(wǎng)絡交換機完成燈光網(wǎng)絡系統(tǒng)訊號傳輸?shù)囊蟆?/p>

4）在系統(tǒng)方案中，我們要求網(wǎng)絡DMX訊號轉換器有至少一個網(wǎng)絡口，4個DMX訊號口，可以一次同時轉換4個DMX訊號。這個4個DMX訊號口應該可以設置為不同的DMX訊號通道組，以提高系統(tǒng)使用的靈活性。

5）新增的網(wǎng)絡DMX訊號轉換器應該可以通過電腦的網(wǎng)頁方式設置和監(jiān)控，這樣可以在有限的操作人員數(shù)量的情況下加強對于每個燈光網(wǎng)絡設備的監(jiān)控和管理能力。提高工作效率

6）此外還需增加部分DMX訊號分布放大器。

7）以上所有設備都能和原系統(tǒng)兼容使用。

3網(wǎng)絡傳輸?shù)膬?yōu)勢

通過百兆網(wǎng)絡可以同時傳輸多達64條DMX512信號的能力，具有布線簡單、傳輸距離長、智能化設定等優(yōu)勢，是未來燈光控制技術的主要發(fā)展方向。采用網(wǎng)絡傳輸控制信號后，將取消一級放大器，同時補充部分二級放大器數(shù)量，使得每個端口驅動一條吊桿或插座箱，這樣將大大提高信號的穩(wěn)定性。采用網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)，將網(wǎng)絡/DMX512解碼器置于燈柵層上，與調光臺通過網(wǎng)絡進行通訊。現(xiàn)有的Compulite調光臺具有8192個控制通道，相當于16條DMX512信號線。配置了兩臺8口網(wǎng)絡/DMX512解碼器，能夠傳輸16條DMX512信號，8192個通道。每個輸出端口的起始地址可以通過網(wǎng)絡進行設定，每個輸出端口控制的燈具種類也可通過網(wǎng)絡設定。因此，網(wǎng)絡傳輸燈光控制信號將燈光控制變得越來越容易，越智能。使得復雜的燈光系統(tǒng)變得簡單可靠，采用網(wǎng)絡傳輸后將能夠充分發(fā)揮該調光臺的強大功能。

4網(wǎng)絡硬件構成

該演播室已經(jīng)具備的初步的燈光網(wǎng)絡結構，各調光臺之間通過網(wǎng)絡實現(xiàn)的實時跟蹤熱備份，網(wǎng)絡交換機已經(jīng)就位。利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡交換機，在燈柵層放置的網(wǎng)絡解碼器通過網(wǎng)線與交換機連接，即可實現(xiàn)星型連接的燈光網(wǎng)絡傳輸架構。

1）設備方面我們采用的是型號是LT-8ID的網(wǎng)絡交換機。它具有DMX數(shù)字信號的放大及分配功能，一路輸入八路輸出，輸入與輸出之間采用光電隔離，防止系統(tǒng)各個設備之間的高壓反沖，保護系統(tǒng)不受損壞。它要求的工作環(huán)境濕度：0℃～45℃，濕度：25℃相對濕度大于90%，大氣壓力小于106KP，主要功能有：DMX數(shù)字信號放大及分配，輸入與輸出光電隔離防止高壓反沖，一路輸入八路輸出，每路輸出信號隔離，DMX信號指示的功能。

2）此次工程共用了8個DMX網(wǎng)絡節(jié)點交換機。DMX網(wǎng)絡節(jié)點交換機共有3種主要型號：2、4、8個DMX端口，每個端口均可以設置為DMX輸出或輸入。支持10/100M以太網(wǎng)，支持ArtNet和sACN網(wǎng)絡協(xié)議，可以通過網(wǎng)絡流覽器進行全面的功能設置，也可以通過前面板的旋鈕進行快速的基本功能設置，網(wǎng)絡節(jié)點的狀態(tài)和地址，DMX的設定，都可以在網(wǎng)頁和內置彩色TFLCD上顯示。可以選擇4個DMX刷新速度，最高可以達到44HZ，DMX端口可經(jīng)由用戶設置輸出0-255之間的任何一個DMX512數(shù)據(jù)段，提高整個系統(tǒng)靈活性，輸入口和輸出口可以隨意設置。

3）當前的燈光網(wǎng)絡系統(tǒng)結合了先進計算機和先進專業(yè)燈光技術的雙重特點，相對傳統(tǒng)的數(shù)字燈光系統(tǒng)技術增加了復雜性。SND系統(tǒng)采用網(wǎng)面顯示技術，將大量的設備信息和系統(tǒng)信息都集成在一個漂亮的網(wǎng)頁上，簡化了操作人員的使用難度，方便操作人員輕松地設置每個設備，并監(jiān)控了整個系統(tǒng)的狀況。

5結語

數(shù)控系統(tǒng)論文范文第5篇

隨著計算機技術的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術進行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術是關鍵技術，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎上，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡等多學科技術，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節(jié)與補償各項參數(shù)，實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡化基礎上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機床聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結構，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗以固定參數(shù)形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統(tǒng)進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機構。在復雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機因素實時動態(tài)調整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應日益復雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術實行變革勢在必行。

2數(shù)控技術發(fā)展趨勢

2.1性能發(fā)展方向

(1)高速高精高效化速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時采取了改善機床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設計，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態(tài)調整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

(3)工藝復合性和多軸化以減少工序、輔助時間為主要目的的復合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。數(shù)控技術軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達24軸。

(4)實時智能化早期的實時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調度任務，以確保任務在規(guī)定期限內完成。而人工智能則試圖用計算模型實現(xiàn)人類的各種智能行為。科學技術發(fā)展到今天，實時系統(tǒng)和人工智能相互結合，人工智能正向著具有實時響應的、更現(xiàn)實的領域發(fā)展，而實時系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實時智能控制這一新的領域。在數(shù)控技術領域，實時智能控制的研究和應用正沿著幾個主要分支發(fā)展：自適應控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設定和刀具自動管理及補償?shù)茸赃m應調節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時的綜合運動控制中引入提前預測和預算功能、動態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達到最佳控制的目的。

2.2功能發(fā)展方向

(1)用戶界面圖形化用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當前INTERNET、虛擬現(xiàn)實、科學計算可視化及多媒體等技術也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進行操作，便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現(xiàn)。

(2)科學計算可視化科學計算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術與虛擬環(huán)境技術相結合，進一步拓寬了應用領域，如無圖紙設計、虛擬樣機技術等，這對縮短產(chǎn)品設計周期、提高產(chǎn)品質量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術領域，可視化技術可用于CAD/CAM，如自動編程設計、參數(shù)自動設定、刀具補償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。

(3)插補和補償方式多樣化多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標插補、2D+2螺旋插補、NANO插補、NURBS插補(非均勻有理B樣條插補)、樣條插補(A、B、C樣條)、多項式插補等。多種補償功能如間隙補償、垂直度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補償、與速度相關的前饋補償、溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償?shù)取?/p>

(4)內裝高性能PLC數(shù)控系統(tǒng)內裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圖或高級語言編程，具有直觀的在線調試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銑床的標準PLC用戶程序實例，用戶可在標準PLC用戶程序基礎上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應用程序。

(5)多媒體技術應用多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術領域，應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化，在實時監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大的應用價值。

2.3體系結構的發(fā)展

(1)集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運行速度。應用FPD平板顯示技術，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點，可實現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術，是21世紀顯示技術的主流。應用先進封裝和互連技術，將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價格，改進性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。

(2)模塊化硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標準化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標準的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。

(3)網(wǎng)絡化機床聯(lián)網(wǎng)可進行遠程控制和無人化操作。通過機床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、操作、運行，不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。

(4)通用型開放式閉環(huán)控制模式采用通用計算機組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結構，便于裁剪、擴展和升級，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機封閉式開環(huán)控制模式提出的。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實現(xiàn)加工過程的多目標優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實時加工過程中動態(tài)調整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計算機實時智能技術、網(wǎng)絡技術、多媒體技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術融于一體，構成嚴密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡化。

3智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)