基于嵌入式技术的网络化DNC系统研究

以作为一个独立的控制单元(图2中的虚线框部分)，可利用ARM通信处理模块自带的人机交互模块，来完成机床代码的编写以及反馈信息的显示。因此，该系统既可以独立运行，又可以组网运行，因而具有很强的灵活性。

2.1 DNC服务器软件设计

DNC服务器软件设计主要包括网络通信模块、代码文件编写管理模块、远程调用控制模块、反馈信息处理模块等。软件设计采用模块化、结构化设计思想，按照软件工程规范进行框架设计可使其具有良好的开放性、可移植性和可扩充性。软件各模块的结构关系如图3所示。

2.2 ARM通信处理模块的软件设计

ARM通信处理模块软件设计主要包括五个部分：以太网通信处理模块、代码编辑模块、信息显示模块、代码提取处理模块、RS485总线通信处理模块。机床可设定两种工作模式：组网工作模式和独立工作模式，默认情况下为组网工作模式。程序的设计包括操作系统和网络协议栈的移植等，操作系统采用的uc／osII是一款简单、高效的嵌入式实时多任务操作系统，该系统的源代码公开，并具有良好可移植性和扩展性，其稳定性和可靠性已经过实践检验，非常适合应用于控制系统领域。网络协议栈采用LWIP，这是一套用于嵌入式系统的轻量级(light weight) TCP／IP协议栈，包括TCP、UDP、ICMP、IP、ARP、DHCP协议等，它和uc／osII构成了ARM通信处理模块软件的设计主体。该软件的具体流程如图4所示。

2.3 DSP控制模块的软件设计

DSP控制模块的软件设计主要包括三个部分：RS485总线通信模块、机床代码译码模块、机床信息反馈模块。DSP模块主要通过RS485总线接收ARM模块传送的机床代码指令，并按照特定的译码方法进行译码，最终将其转化为电机控制的PWM脉冲宽度调制信号，以完成机床的具体控制；同时，它还应当将定时采集的机床状态信息通过RS485总线反馈给ARM模块，从而构成一个闭环控制系统。

3 结束语

本文结合DNC技术的发展趋势，给出了集先进的嵌入式技术、网络技术和应用于现代机床的控制技术与一体的网络化DNC设计方案，从而实现了整个系统高度的集成和工业级的稳定性能，同时十分方便系统升级。由于该机床控制系统提供了两种工作模式，因此还可根据用户具体要求进行软硬件的裁减，因而具有很强的灵活性，可广泛应用于各种机电控制领域。

参考文献:

[1].TMS320F2812datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/.html.
[2].RS485datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/RS485_585289.html.
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