第 3 章では、
Windows CEシステム
のカーネルのカスタマイズとソフトウェアの移植を完了しました。
リリースされた
CAWEP
ソフトウェアは、グラフィックスの描画、編集からモーションシミュレーション、コード出力などの機能を実現します。
ワイヤーカット工作機械の制御を良い意味で実現する 本章では既存のソフトウェアをベースに研究開発を行います。
既存ソフトウェアのCAMモジュール
を改良し
、ソフトウェアとハードウェアを組み合わせてワイヤカット工作機械の制御を実現します。
4.1ワイヤーカット
CAM
の機能紹介
本稿では、既存の
Windows CE
開発環境の構築と既存ソフトウェアの移植を完了しました。
CAD/CAM機能
が完成したら
、ワイヤーカット工作機械の知能化と自動制御を実現するには、ソフトウェアから始めなければなりません。
CAM機能
はハードウェアとハードウェアの2階層で実現されます
。
CAM
機能とは、生産からコンピュータ支援による完成までを行うことを指します。
コンピューターを利用して製造工程と生産設備を連携させ、製品の準備から製造までの一連の活動、
製造工程の企画・管理および生産設備の制御・運用、そのソフトウェア制御システム
データ変換の機能は途中で完了する必要があり、ハードウェア部分はベッドモーションモジュールと結合して工作機械のモーション制御を完了します。
システム関数
[44]
。
ワイヤ切断工作機械の
CAM機能は
、組み込み CNC システムの最も重要な部分です。ソフトウェアレベルで説明すると、
設計図面の描画と編集、パラメータ設定、軌道生成、コード出力と処理に基づいています。
エンジニアリング シミュレーションの 4 段階の操作は、エンジニアリング図面を編集し、オフセットを追跡し、補間操作の後にグラフィック要素を編集することです。
情報を数値制御コードに変換することは、ソフトウェア システムの自動プログラミングの鍵となります。
CAMプロセスを図
4-1
に示します
。
第 2 章では、
ハードウェア レベルで
CAM機能を実現するには、各ハードウェア モジュールを詳細に分析します。
工作機械のワークベンチ、ワイヤ送給システム、作動流体システム、電源システムの 4 つのハードウェア モジュールを制御します。
ワイヤ、作動流体、および電力システムの関連する制御は、インバータに引き継いで完了することができます。残りの最も重要な部分は、
ワークベンチの制御です。ワークベンチを制御する鍵は、ステッピング モーターでワークベンチをドラッグして移動させ、電極ワイヤとの接触を完了させることです。
相対運動の場合、運動軌跡は設計の輪郭だけではありません。
ワークベンチの制御については、既存のCAMモジュール
に基づいて
、既存の CAM モジュールと互換性のある新しい機能ウィンドウが追加されます。
モーションコントローラとその組み合わせは、メーカーが提供するライブラリと一部のコードを基に、実現するための二次開発を行います。
モーションコントローラを制御することで、ソフトウェアで生成した加工情報をステッピング駆動に必要なパルスに変換することができます。
インパルス信号と方向信号を出力し、ステッピングモーターのモーション制御を完了します。ワークベンチ制御の実装、
工作機械のモーション制御の要となるソフトウェアとハードウェアを組み合わせ、組み込み端末のモーション制御機能を実現する開発プロセスです。
現在のプロセス、この章の 3 番目のセクションでは、モーション コントロールの実装プロセスを詳しく紹介します。
4.2
Windows CE
EDM組み込みCNCシステムの機能分析
いわゆる組み込み CNC システムの本質は、一般的な CNC システムの機能を組み込み方式で実装することです。
今では、製品の設計から生産への変換を実現する機能が必要であり、システム自体が組み込み機器のニーズに応える必要があります。
カスタマイズ可能な機能。機能実現の鍵は、ハードウェアが要件を満たしていることを前提として、両者の利点を組み合わせることです。
私たちは開発者として、両者の共通点と相違点を基礎レベルから分析し、把握する必要があります。
数値制御システムとは、特殊コンピュータ数値制御システムの略称で、コンピュータを用いてデジタルプログラムを実現するシステムです。
コンピュータの計算能力を利用して制御プログラムを可動部品に変換する制御技術
動作軌跡、周辺動作のシーケンスロジック制御機能。動作命令の保存・計算・論理判断
コンピュータチップやソフトウェアなどの各種制御機能が完成し、対応するインターフェース回路が構成され、
指令はアクチュエータに送られて装置を駆動し、CNC装置の動きの制御を実現する
[45]
。組み込みシステム
この装置は、組み込みチップ（コンピュータシステム）と外部制御インターフェースで構成されており、チップによって動作する制御システムが全体となります。
組み込みシステムの中核である外部インターフェースは制御対象に接続されており、制御対象は送信されたチップを受け入れることができます。
対応するモーション操作または所定のタスクを完了するための制御命令。組み込み CNC システムの構造フレームワークを図
4-2に示します。
示されています。
以上のことから、ワイヤ放電加工の組み込み数値制御システムは、放電加工プロセス全体をシミュレーションしてシミュレーションする必要があることがわかります。
ソフトウェアシステムでは、グラフィックスの描画、編集、電気処理パラメータ設定シミュレーションまで、最終出力をそのまま加工に利用できます。
作業指示を行い、外部回路を介してハードウェア駆動装置に指示を送信し、処理動作を完了させ、生産を実現します。
プロセスインテリジェンスと自動化。本稿では移植したソフトウェアシステムを用いて、ほとんどの機能をソフトウェアレベルで実現している。
組み込み数値制御機能のモーション制御機能を実現するために、そのコアはコード情報をソフトウェアレベルで変換し、
これは、対応する電気信号に変換され、モーターを駆動して移動し、軌道制御を完了することができます。
この記事では、研究室自身が開発・移植した
Windows CE組み込み端末
のWEDMを、
メイン制御ソフトウェアは実際の制御要件を満たし、ソフトウェア側のすべての設計と開発を完了できます。この章ではワイヤーカットを実装します
工作機械テーブルのモーションコントロールの組み込み制御機能を、ワイヤーカットの実加工ニーズから総合的に検討
ソフトウェアとハードウェアの長所と短所、良好な制御効果を実現します。
4.3 ワイヤーカット
CAM機能
の研究開発と実現
産業用アプリケーションシステムのソフトウェア設計において最も重要な要素は、安定した動作と高い動作効率です。
産業用制御システムの要件に沿って、
Windows CE
オペレーティング システム
CAWEP
ソフトウェアのフォローアップ開発に基づいて、このペーパーでは
Windows CEの開発環境は
Visual Studio 2005で
構築されています
。オリジナルソフトウェアの移植をベースに、
MFC
基本クラス ライブラリ
を使用し、
C/C++を使用して
アプリケーション フレームワークを作成および開発し、ワイヤ切断システムを完成させます。
CAM
機能モジュール。
4.3.1 工作機械の動作制御の分類分析
電子システムの機能がますます強力かつ完全になるにつれて、ソフトウェアとハードウェアの共同開発および設計テクノロジーがますます普及してきています。
人々の注意力は徐々に正常化してきており、システムのターゲット要件に基づいて、システムのソフトウェアとハードウェアの機能を包括的に分析します。
そして、既存のリソースは、両方の利点を最大限に発揮して、最良の状態に到達することができます。ベンチの動きをデザインするには
制御システムは、工作機械テーブルがどの動作を完了する必要があるか、およびこれらの動作制御の本質を理解する必要があります。
筆者はワイヤーカッティングベッドの動きを大まかに以下のカテゴリーにまとめています。
1) ゼロ復帰と限界位置。ゼロ復帰と限界位置は両方ともワークベンチの保護および位置決め動作であり、設定によって設定できます。
この2種類の動作は機械原点の設定方法とリミットスイッチによって完結することができ、工作機械のベッドには通常この2つの装置が搭載されています。
このような動きの制御を実現するには、ソフトウェアの主制御系に原点信号とリミット信号を与える必要があります。
2
) 工作機械テーブルの動作は、固定長、固定点、固定速度およびその他の動作モードに分けることができ、その実現方法はジョギングです。
タイプおよび連続動作、これらの動作モードは通常工作機械のテストに使用され、その本質はステッピング モーターを制御することです。
これらの動作の制御を完了するには、ドライバー層に十分なドライバー コード リザーブが必要です。
3
) 工作機械テーブルの起動と停止、加減速、切削動作、この３つの動作がワイヤカット工作機械の動作制御です。
加工工程中、工作機械のテーブルの起動と停止、電極線の相対移動の加減速や切削動作、
これらの要因は処理の品質を直接決定します。これらの動きの完成は、単に始動と停止、転流を制御するだけではなく、
加減速と補間動作。
4.3.2ワイヤカットソフトの
CAM
機能の実現
VS2005
でPB6.0プラグインを
使用して
Windows CE開発環境を構築した後、次の名前の新しいプラグインを作成します。
CAWEP
の新しいプロジェクト。VC
++スマート デバイス
で
MFC
スマート デバイス アプリケーションを選択すると、ポップアップします。
プログラム ウィザードで、プログラム ランタイム機能プラットフォーム
SDK
とプログラム タイプを選択した後、ソリューション マネージャーで使用できるようになります。
CAWEPプロジェクト
を表示するには
、既存のヘッダー ファイル、ソース ファイル、およびリソース ファイルを新しい
CAWEPにコピーします。
プロジェクトでは、
Windows CE
と互換性のないいくつかの機能を修正した後、
VS2005
で移植版を生成できます
ソフトウェアは、メニューバーでプロジェクトを生成し、ファイルを生成できます。
結果が正常に生成されると、
リリースフォルダーの下に
実行可能
CAWEP.EXE
ファイルが見つかります。
CAWEP.EXEファイルを
Windows CE
を実行している開発ボードに
書き込み、実行します。この記事は開発環境の構築です
CEシミュレータ
をインストールする環境で
、生成された
CAWEP.EXE
ファイルをシミュレータにデプロイするだけでデプロイが完了します。
その後、メニュー バーのデバッグ オプションでデバッグの実行が正常に完了すると、実行中のソフトウェアのライブ シミュレーションを取得できるようになります。
ソフトウェア開発プロセスでは、シミュレータを使用してハードウェア内でのソフトウェアの動作をシミュレートすることが最善のデバッグと最適化です。
ソフトウェアの仕組み、ソフトウェアの動作を図
4-3に示します
。
移植が完了した後、
CAM機能
を開発する前に、
CAWEP
プログラムの構造を深く検討する必要があります
VS2005の統合開発機能
を理解し、組み合わせてソフトウェアCAM機能の研究開発
を行います。
学習と習得の熟練度
VS2005の使用
と
C/C++
言語の十分な知識は、開発の進行をスピードアップするのに役立ちます。リソース内で
CAWEPの各種リソースは、ビュー内の
CAWEP.rcフォルダー
の下に分類されます
。その中のDialogフォルダー
既存のすべてのダイアログ ボックスが含まれており、さまざまな定義を表示し、ボタン機能、新しく追加されたコントロールを変更できます。
モジュール ダイアログ ボックスもこのフォルダーの下に確立され、対応するダイアログ ボックス ボタンがソース
ファイル内に
あります。
対応するダイアログ ボックス定義、開発コードの編集、
メニュー
フォルダーはソフトウェアのメイン インターフェイス設計であり、関連する
予約済みインターフェイスは、ソフトウェアメインインターフェイスの予約済みインターフェイスの下に、設計および開発されたモジュールを埋め込み、定義を完了します。
機能を追加することができます。図
4-4
は、ソフトウェア システム開発の主なインターフェイスです。
VS2005
上の
Win CE6.0開発環境
では
、新しい
CAM
関数を追加するプロセスは次のとおりです。
メニューの
メイン インターフェイスで、対応するインターフェイスを見つけて名前を付けます。新しいインターフェイスを作成した後、関連する設定と定義を完了します。
新しいクラス ライブラリと
MFC
フレームワークが生成され、新しく生成された関数の
IDDに統一の名前が付けられます
。その後の開発で便利です。
ソース コードを変更し、ソフトウェア機能を更新およびデバッグします。
新しく作成されたMFCフレームワークは、
Dialog
フォルダー
の下にあります。
このとき、ツールボックス ツールを使用して目的のコントロール インターフェイスを設計し、コントロール コンポーネントをダブルクリックしてソース フォルダーとヘッダー ファイルを見つけます。
対応するプログラムのソース コード ボックスがフォルダーの下に生成されます。ソース ファイルとヘッダー ファイルでさまざまな機能ボタンを実行するだけです。
あとは開発を行うだけです。
前節では、工作機械の動作制御の要件を分析しました。
一般に、リミット スイッチとゼロ点位置決め機能を備えたセンサーは、対応するハードウェア インターフェイスに接続するだけで位置合わせを完了できます。
制御されるべきだ。固定長、固定点、固定速度などの動作モードはすべて、
工作機械の
X
軸と
Y軸をさまざまな方法で制御します。
移動距離はモーション制御の検査・デバッグ段階に属し、これらの移動機能を完成させることが連続自動化を実現することです。
モーションコントロールの第一歩として、オリジナルソフトウェアに独立したインターフェースとしてテスト機能を追加し、実現します。
この部分の機能は運動テストと呼ばれます。
メインインターフェイスの
メニューオプションに
、「接続を開く」という新しいオプションを作成しました。
ボタンをクリックすると、生成されるソース ファイルの名前はMyOpenNet.cpp
となり
、対応する
MFC
フレームワークが確立され、新しい
MFC フレームワークの各ボタンは MyOpenNet.cpp で定義されており、対応
する
機能の開発が完了します。
テスト機能インターフェイスについては、図4-5
に示すような制御インターフェイスが設計されており、対応する入力ウィンドウを画像に入力できます。
パラメータを閉じるとモーション機能の検出が完了します このウィンドウインターフェイスはモーションコントローラの接続と
XY
モーション検出を実現します
直線補間と円弧補間の動き検出機能を搭載。
インターフェイスの設計が完了したら、対応するソース コード ファイルとモーション コントローラーでサポートされているライブラリ テキストの下で開発できます。
ソフトウェアを
CAWEP開発環境にロードすると、
ライブラリで提供される
API を使用して
、対応する関数を開発できます。
髪。ライブラリをロードするプロセスでは、パスの構成がアプリケーション ソフトウェアの生成に一定の影響を与えます。
構成後、対応する関数のコード開発を開始できます。相対位置円弧補間関数として2軸を指定
C45CE_rel_arc_move(u16 *axis,long*rel_pos,long *rel_cen, u16 arc_dir)
;
指定された 2 軸の円弧補間は、いくつかの数値で完了できます。その機能を実現するソース コードを以下の図4-6
に示します
。
モーション コントローラーの関数ライブラリには、一般的なモーション関数の関数呼び出しコマンドが用意されています。ここでは
XYを呼び出すことにします。
軸のモーション制御機能、直線円弧補間機能は、ソースコードをコンパイルした後、生成ボタンをクリックすると実行できます。
実行可能な
EXE
ファイルを生成します。生成処理中にモーションコントローラーの関数ライブラリがパス経由で呼び出された場合、
最後の実行時には、
関数ライブラリの
EXEファイルと
DLLファイルを同じフォルダに配置する必要があります。
ライブラリ ファイルをソース ファイルにロードすると、生成された
EXE
ファイルが実行され、生成された実行可能ファイルを
図4-7は、
Windows CEシステム
を実行している
開発ボードの実際の状況を示しています
。
動作検出モジュールの開発と検証が完了したら、さらにワイヤー切断動作を完成させます。
制御モジュールの開発。モーション側のテストとは異なり、モーション制御では点制御ではなく、連続的な自動モーションが必要です。
このモジュールの機能を開発するには、データの保存原理とソフトウェアの動作原理を理解する必要があります。ステッピング
モーターは指令を受けて一定量動かすので、ソフトウェア内から本格的なCAMを実現したい
機能、設計図の関連処理が完了した後、設計図情報を保存するデータをモーション コントロールに与える必要があります。
関数を使用すると、対応する各位置データが対応する動きを取得できます。
ユーザーが設計図面を作成および編集すると、ソフトウェアは関連する設定を完了し、設計図面の情報が円で表されます。
円弧または線分の形状が存在し、その位置情報が
CTypedPtrlist
クラスに保存されている必要があります。
使用されるすべてのデータはこのクラスにあります。
m_tracklist
は、
先に呼び出す必要があるデータ情報は、まずデータ連結リストの先頭位置を求める関数を定義し、ループ判定を使用します。
内部データの種類（直線か円弧）とデータ量（処理トラック数）を決定し、最終判定を行います。
中断されたデータ型はハードウェア呼び出し関数に渡され、データの継続インポートが完了することで、連続モーションが完了します。
コントロールし続けます。図
4-8は
、データ呼び出しによって実装されたコードの一部を示しています。
設計図面によって生成されたデータ情報は継続的かつ完全にモーション制御機能に呼び出され、モーションが
継続的に完了することは、自動制御を実現する上で最も重要なステップです。この制御ソフトウェアの機能をハードウェア機能で実現すること
ソフトウェアとハードウェアの指導のもと、ワイヤーカット工作機械に適したモーション制御機能を開発し、ソフトウェア内でデータを完成させます。
データ生成から加工動作までの統合を実現し、本当の意味でのワイヤ放電加工を実現したとしている
工作機械の
CAM機能
。
CAM機能コードの事前編集
が完了したら
、生成された実行可能ファイルを書き込みます
図4-9に示す
ように、制御システムは制御ボードの下に書き込まれ、組み込みプラットフォーム上で実行されます
。
4.4 章の
要約
本章では
ワイヤカット放電加工機の
CAM機能を完成させ、作業台の動作制御の自動化を実現します。
ソフトウェアとハードウェアの組み合わせの観点から、実際のワイヤ切断自動化の機能要件を分析しました。
ソフトウェアレベルで実現すべき機能とモーション制御の種類を分析し、ソフトウェア開発ツールを導入
ツールと開発プロセス、最終的にハードウェア制御の要件の下でソフトウェアの開発が完了し、ワイヤー切断工作機械が実現されました。
モーションテストとモーションコントロールは基本的に自動制御のニーズに対応します。