基于虚拟仪器的服装裁剪机数控系统

　　(1)刀头控制模块：对刀头的角度控制包括控制刀头前进方向与X-Y平面内的运动轨迹切线方向一致，并根据刀面受力状况对刀头偏转角度进行补偿。刀头控制的程序框图如图3所示。具体实现则主要靠调用动态链接库pmac.dll（PCOMM32中提供）的相应函数。已定义的M变量可以在程序里像使用任何其他变量那样使用。例如程序中判断“程序结束？”读的是M150的状态，判断“到分段处？”读的是M151的状态，它们都可以采用调用动态链接库中的函数PmacGetResponseA轻松地实现。而对步进电机的运动控制则是通过在LabVIEW中调用C源代码，即利用CIN代码接口实现。

为了保证刀头围绕Z轴的角度调整能及时跟上运动轨迹的变化，即达到实时性要求，应对刀头控制做优化改进，现以图4的衣片图样为例说明：

当运动到A、B、C、D、E 5个不连续点时，要先使PMAC的运动程序暂停，待步进电机带动刀头偏转到需要的角度时，再控制运动程序继续。
　　连续运动段基本上由平滑曲线组成。对连续运动段，可根据其曲率变化，设置不同的运动速度。如a、e、f段为直线，可设运动速度为100mm/s；b段设为50mm/s；d段曲率最大，运动速度要再慢一点，可设为5mm/s。这样，在每个扫描周期步进电机只需要调整很小的角度就可以满足要求。
　　经过这样的运动规划后，既保证了较快的裁剪速度，又确保了刀头转角及时到位，满足了系统的实时性要求。
　　(2)图形转换模块：将衣片的AutoCAD图形（.DXF格式)转化为PMAC运动控制器能够识别的运动程序(.PMC格式)。这样即使不熟悉PMAC的工艺人员也可以很方便地通过将CAD图样进行转换来生成衣片图样文件，而不必直接编辑复杂的PMAC源程序。
　　(3)通信模块：主机通过总线与下位机进行通信，Delta Tau公司提供了许多软件库，这使得主机通信程序的开发变得更加容易。动态链接库（DLL）是一个位于应用程序外部的过程库，它是可共享和重入的，并可以从应用程序中调用，在运行时被动态链接，当要执行DLL中的函数时，根据链接产生的重定位信息，Windows转去执行DLL中相应的函数代码，从而节省了宝贵的内存资源。PCOMM动态链接库提供的函数几乎可处理所有需要的底层操作。在Windows环境中利用动态链接库pmac.dll中提供的各种函数，建立上位机和下位机的通信。
　　(4)初始化及参数设置模块：上下位机建立通信后，就要进行系统初始化，包括全局变量赋初值，X、Y轴回原点，旋转轴回零位（通过接近开关检测是否到位）等。参数设置包括X、Y轴的运动速度、加速度、回零速度等变量的设置。
　　(5)故障诊断程序：诊断程序可以在系统工作过程中，随时发现系统故障，并能指示故障类型。当发生故障时，该模块可提供一种辅助诊断手段，增加系统的易维护性。
　　(6)显示模块：用于动态显示衣片图样的加工轨迹，可分为自动、手动二种方式。设置为自动时，图形显示范围自动调整；设置为手动时，显示范围固定。这可以运用LabVIEW提供的X-Y Gragh函数方便地实现。
3 总 结
　　在PC机上嵌入PMAC卡开发数控裁剪机时，可充分利用PMAC卡在处理运动控制方面的强大功能。运用基于Windows系统的LabVIEW软件，调用动态链接库函数和CIN接口可方便地实现上、下位机之间的通信，大大加快了开发速度。实际运行结果表明，控制系统运行可靠、准确，满足了实时性要求。