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基于组件技术的虚拟数控系统组件的设计与实现

作者:天乙数控机床时间:2021-05-06736次浏览

信息摘要:

随着计算机语言从过程型语言发展到面向对象的语言,已在一定层次上实现了软件的可重用性-而OLE/COM /DCOM/ActiveX概念的提出和普及,才使计算机语言实现了真正意义下的基于二进制标准

随着计算机语言从过程型语言发展到面向对象的语言,已在一定层次上实现了软件的可重用性-而OLE/COM /DCOM/ActiveX概念的提出和普及,才使计算机语言实现了真正意义下的基于二进制标准的代码重用-因此,采用OPC(OLEforprocess基金项目:中国-新加坡“中新联合研究计划‘’、国家教育部”网上合作研究中心“、国防预研基金项目(9918-1-3WW526);武汉市科委国际合作研究项目资助(997002065)module)/ActiveX组件技术进行开发,是实现软件系统开放互操作的基础-数控系统的软件组件,即通过对数控系统的功能划分,建立类似集成电路芯片的数控系统软件芯片库-当建立新的数控系统时,只需从软件芯片库中提取相应的功能芯片加以组合即可-必要时可对软件芯片库加以扩充,而无需从头开发整个系统-这样便改变了目前数控系统的封闭式设计,大大提高整个系统的灵活性,很好地实现了数控系统开放性设计及资源重用,对数控系统的及时升级换代和对市场的及时响应,都具有很好的开发前景- 1虚拟CNC系统虚拟制造技术是在计算机中实现制造过程的一种行之有效的方法-虚拟CNC系统是虚拟制造系统的总体规划,它由两大子系统组成:虚拟数控系统和虚拟机床库-虚拟机床库主要由机床零部件库夹具库、工件库机床附件库和材料库组成-虚拟数控系统由六个功能模块组成,分别为可定制的控制面板组件显示管理组件数控代码解释组件、预处理组件、插补组件、软PLC组件- a可定制的控制面板组件-用软件把数控系统的硬件面板虚拟化,生成各种虚拟按钮、开关虚拟图形显示区等逼真的图形组件,并有标准接口,可以根据要求定制- b.数控代码解释组件-对零件图生成的数控代码进行语法检查,并解释译码,为预处理组件提供正确的中间代码- c-预处理组件-完成插补前的预处理任务,如英制转换坐标转换刀具补偿及系统模态值的处理-d-插补组件-负责加减速控制插补、终点判别等工作,包括直线圆弧和螺旋线的插补以及对椭圆、抛物线、正弦线和一些专用线的插补等工作,计算出各轴的位置信息。
 
  显示管理组件。其内部封装的任务有零件程序、参数、刀具位置机床状态、刀具加工轨迹的静态、动态图形以及在线编程时的图形显示。
 
  软PLC组件。由其完成本系统的逻辑运算处理和顺序控制流程。
 
  2数控(NC)代码解释组件运用COM技术和OPC规范,用户可根据所用数控系统的实际情况,交互地建立一个数控系统的代码对应库。由该NC代码解释组件可实现NC代码的翻译,用于指挥加工器的动作和状态。
 
  NC代码解释组件的主要工作是检错和翻译。
 
  检错,即按照数控系统编程规定和有关数控加工的常识,对NC代码进行语法分析、词法分析、语义分析,从而检查出NC代码的词法错误、语法错误、逻辑错误。数控代码解释组件工作原理图如所示。
 
  其中,词法分析的主要任务是从左到右逐个字符对程序进行扫描,从输入的数控代码字符串中识别一个个具有独立意义的*小语法单位。语法分析的主要任务是根据语法规则进行数控代码分析,来确定整个输入代码段在语法上是否构成完整正确的指令代码段。语义分析是解释器中具体实现各类数控代码指令的操作和执行的部分,它根据不同的要求,将从语法分析中得出的中间代码,转换为相应的数据状态信号和控制信号,送给插补组件,或者由软件模拟机床运动来完成加工运动轨迹仿真。
 
  通过对现有数控车铣床各种指令代码进行收集归纳总结,结合数控系统的实际情况与要求,则在NC代码解释组件需要处理的数据有:G代码功能S指令(S0-S9999)刀具功能T指令(T0000 -T3232)辅助功能M指令(MOO-M99)及其它特殊指令(这可以通过添加特殊功能解释组件来实现)。而在编制NC代码解释组件时,用到的有关数据结构如下:区程序调用时备份模态值/坐标系旋转用的缓冲区structscaled" /矿放用的缓冲区结构构结构头在该组件的编制过程中,利用C+ +面向对象和类库编程的特点开发了一个数控语言编译系统,采用COM技术,使用OPC技术规范,来解决内存占用和系统重组等问题,并可对系统进行封装。同时,采用解释控制方法实现加工过程控制,即在零件代码译码检查后就启动系统,边解释边执行。在加工过程中,解释程序可预解释下一条程序。该方法可满足封装性及外部低耦合的要求。
 
  3组件接口的设计与实现3.1COM接口ID的生成COM指定接口和对象用全局**标识符128位数字)来标识。GUID用于标识两种类型的项目:接口标识符D(interfacidentifier)和类标识符CLASID(ClassID)。运用VisualC++编译器包含的GUIDGEN.EXE,就可以在安装了网络接口卡的计算机上获得一个****的GUID(类以如5254AB20A6D9)。若没有安装网络接口卡,则用户得到的是一个合成的伪随机GUID. 3.2创建对象8)><函数是替代匚++构造函数的更强有力的工具,利用CoGetClassObect函数,可以在获得对象的同时,加上所选择的接口,并且用这个接口为这个对象获取其它的接口。CoGetClas-sObect原型如下:数是指向类对象示例所在地机器指针。类型REF-CLSID和REFID是对128位GUIDS(globallyu-niqueindentifiersforCOMclassesandinterfaces,COM类和接口的全局**的标识符)的引用。STDAPI表示函数将返回类型为HRESULT的32位有效值。标准的GUID是定义在能够动态链接到程序的Windows函数库中的。而用于用户定做的类和接口的GUID必须按特定的格式定义。当用户调用CoGetClassObect时,COM加入进来,它在Windows注册表中搜寻组件的**的128位类ID号码,找到磁盘上相应的组件。实际上,当在WinNT或Win98/2000运行regedit,在其键值中随便就可+中的ATLCOMAppWizard是创建COM项目*方便的方法。这样可以向项目中添加对象或控件,然后可以向已有的对象或控件添加新接口。
 
  /COM+的一条核心原则是位置透明(locationtranspanrency),所以它不能够判断客户程序是进程间、本地还是远程的组件,这个问题由IclassFactory来解决。,它是由COM/COM+对象实现的接口。用来生成其它的COM对象。它有两个方法:CreateInstance和LockServer.其中Lock-Server方法防止对象卸载出错。
 
  3.4部分程序实例4结束语利用组件的二进制兼容性、平台的独立性和网络的透明性,可以设计分布式、不同语言兼容的虚拟数控系统软件,为虚拟数控系统的软件开发,增添组件,更新组件提供了方便。本文在提出虚拟数控机床系统组件化的思路,对系统进行了比较完整的分析,并在对COM组件技术进行介绍的基础上,对组件接口技术进行了研究。在实际开发工作中,已经初步面向敏捷制造的产品数据管理框架研究薛善良,叶文华,王宁生(南京航空航天大学CIMS工程研究中心,江苏南京210016)捷制造,分析面向敏捷制造的PDM功能需求,构建面向敏捷制造的PDM集成框架,并详细介绍面向敏捷制造PDM框架的功能模型和信息模型。
 
  0引言收穑日期:2001-随着网络技术、数据库技术等信息技术的发展以及Client/ServerBrowser/Server体系结构和0-0技术的应用,*近几年PDM技术产生了突飞猛进的发展-其功能已突破当初单一产品图档管理的局限,几乎渗透到与产品有关的全部信息和过程中,成了企业实现信息集成的不可缺少的环境平台。
 
  国际上提出了许多面向21世纪的新的制造企业哲理和发展模式。敏捷制造因其强调企业的敏捷性而倍受人们的关注,必将成为21世纪制造企业的主要模式-新的制造企业哲理和发展模式的提出,使人们更加关注作为企业信息集成环境平台的PDM研究- 1面向敏捷制造的PDM速响应市场的制造概念,它是围绕着新的市场机遇通过建立动态联盟来实现的-动态联盟是指企业群体为了赢得某一机遇性市场竞争,把复杂产品迅速开发、生产出来并推向市场,他们从各自公司中选出开发生产新产品的优势部分,然后综合成一个单一的经营实体-敏捷制造和动态联盟是跨机构、跨地区的全球企业组织方式,这就要求作为企业集成环境平台的PDM突破单个企业范围的限制,从以产品为核心开发出NC代码解释组件,并与其他研究人员所开发组件进行了链接,也体现出了组件化软件的优点-
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