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“pc +運動控制卡”作為行業中低成本、高性能、開發方法靈活、適應能力強的一種控制方式,廣泛應用于各種數控領域中[12]。但隨之也產生了許多問題,不同廠商的運動控制卡均集成了自己的運動控制指令,這些運動指令往往應用于運動控制系統的底層開發環境中,只有開發人員能夠熟知并掌握,這就給之后使用該控制系統的操作人員帶來了諸多不便[3]。該問題同樣存在于目前所研制的3-PRS-XY串并聯加工中心中,加工中心使用固高運動控制卡進行運動控制,由于控制語言不具有通用性,不利于加工中心的應用與推廣。為了解決這種問題,就需要一套行業內公認的通用運動指令幫助操作人員實現對數控加工中心的控制。G代碼作為數控行業內被廣泛使用的語言,能夠編寫出簡潔、高效的數控指令,實現豐富的數控加工中心運動控制[4_6]。
本文基于正則表達式,在VC++軟件開發平臺中,利用正則庫的語法設計出能夠應用于G代碼和固高運動控制卡運動指令之間的代碼解釋轉換算法,通過實現語句語法檢查、數據提取轉換、運動指令調用等功能,實現通過輸人G代碼完成對數控加工中心的控制,研究內容對3-PRS-XY串并聯加工中心的數控系統開發提供理論指導。
1并聯加工中心制系統
目前所研制的3-PRS-XY型串并聯加工中心的控制系統采用“PC +運動控制卡”模式,該結構利用PC上的串口連接外部的運動控制卡,通過編程調用封裝在運動控制卡內的各種運動指令,并通過連接在運動卡另一側的PCI總線控制伺服電機控制器和步進電機控制器,利用控制器完成對電機的控制,從而帶動機構各部件運動。根據所描述的運動控制原理可知,在PC與運動控制卡的通訊之間,建立一套G代碼與控制卡運動指令的轉換機制,即可實現通過G代碼控制整個機構運動。如圖1所示為3-PRS-XY型串并聯加工中心的運動控制系統控制原理。
2 正則表達式
正則表達式通過建立一個“字符串”作為描述語句的規則來驗證另一個“字符串”是否符合該語句所制定的規則,例如表達式“ab + ”所描述的語法規范為一個“a”和任意個“b”所組成的一條字符串,若所給出的字符串符合該規則,則編譯通過;若不符合則可進行報錯處理[7 8]。根據正則表達式的這一特性,對G代碼編譯器的檢查糾錯功能進行設計,在此基礎上對整個編譯過程進行開發。
本文采用來自于Boost擴展庫下的regex正則庫進行正則表達式相關功能的開發。Boost庫具有豐富的外接擴展類,且能夠很好兼容C++各種開發環境。將boost文件夾下生成的regex動態鏈接庫和靜態鏈接庫分別添加至VC6目錄下,然后在所建工程中調用“〈boost/regex, hpp > ”頭文件便可在工程中利用regex庫進行相關編程。
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結束語:
根據已有的3-PRS-XY型串并聯加工中心控制系統硬件構成與所支持的軟件開發機制,結合VC ++ 6. 0開發環境下的MFC、Boost擴展庫下的Regex正則表達式庫、固高運動控制卡內封裝的運動控制函數、Teechart類的圖表繪制函數,對數控G代碼解釋器進行了設計與開發。經過試驗驗證,本文設計開發的G代碼解釋器能夠對機構進行運動有效控制,對基于工控機和運動控制卡的開放式數控系統開發具有一定實用價值。
2024-11
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