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浅谈数控切割机实时插补

作者: 发布于:2013-3-25 9:34:53

实时插补时间试验在软件数控等离子切割机数控系统中,插补过程包括离线插补和实时插补。离线插补主要进行插补几何、速度、加减速的规划;而实时插补则完成时钟周期内的进给量的精确计算。在该系统中,我们对微细直线段进行了速度平滑处理,段与段之间采用直接速度过渡、速度微调过渡和直接减速过渡三种方式。其过渡方式的择依据于前后直线在空间坐标系中所处的几何姿态。

实时插补过程分为直线段插补准备和时钟周期插补。插补准备包括进给直线、圆弧的数据准备、加减速准备。根据加工命令的差异,插补准备分为以下几种准备类型:加工程序直线准备、加工程序圆弧准备、辅助加工准备(手动、下刀等)、急暂停插补准备和辅助二次动作插补准备。急暂停插补原理是根据命令镜像链表查找缓冲区延迟后的延迟脉冲和加工指令节点数据,根据延迟脉冲数据为起点进行插补准备和插补,得到的插补数据添加到延迟节点以后,其过程是直接减速的过程。

在软件数控系统上下位通信过程中,数据采用打包传输的方式,在没有数据资源约束和优先运行的情况下,插补模块连续运行,插补计算所得数据存放于脉冲缓冲区。为了验证占用实时处理的插补模块、通信模块和仿真模块的时间总和是否满足实时性需求。首先测试插补线程单独运行所需的时间。表示仅仅运行实时插补时,插补时间与运行节点数之间的关系,从图上可以看出即使是微小直线段插补,其平均一个插补周期计算所需的时间非常少,达到了0.01ms左右。