MECHATROLINK-Ⅲ总线型机床模拟器的设计与实现.pdf

第 8期 2 0 1 3年 8月 组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术 M od ul a r M a c h i ne To o l Aut o m a t i c M an uf a c t ur i ng Te c hni q ue NO ． 8 Au g．2 01 3 文章编号 1 0 0 1 2 2 6 5 2 0 1 3 0 8 0 0 1 6 0 3 M E C H A T R O L I N K I I I 总线型机床模拟器的设计与实现 盛燎原 一， 何方 ， 1 ． 中国科 学 院 研 究 生院 ， 北 京 1 0 0 0 4 9 ； 2 ． 中国科 学 院 沈 阳计 算技 术研 究所 ， 沈 阳 l 1 0 1 6 8 ； 3 ． 沈 阳高精 数控 技术 有 限公 司 ， 沈 阳 1 1 0 1 6 8 摘要 目前 ME C HA T ROL I NK ． I I I总线型 数控 系统 各控 制功 能和运 行状 态的验证 测试 多采 用伺 服 模 拟 器加 开 关量 手动输 入输 出的方 式 ， 这种 方 式只 能得到 少数 几 个状 态 而且 不能 反 应 出机 床 电气运 行特 性 。针 对 现 有 测 试 技 术 的 缺 点 文 中提 出 一 种 总 线 型 机 床 的 模 拟 测 试 方 法。 在 分 析 ME C H A T R O L I N K I I I 协议 和机 床模 拟 器 需求的基 础 上 ， 设 计机 床 模 拟 器硬 件 ， 并 进 行相 关软件 的开 发 ， 为 数 控 系统提供一个闭环的测试平 台。在 实际应用 中该机床模拟 器能够完成伺服 系统的模拟和机床 电 气 系统 的 模 拟 。 关键 词 机床 模拟 器 ； MEC HAT RO L I NK． I I I总线 ； 伺 服 系统 ； 电 气 系统 中图分 类号 T H1 6 ； T G 6 5 文 献标 识码 A De s i g n a nd I mpl e m e n t a t i o n o f M ECHATROLI NK - I I I Bus M a c h i ne To o l S i mul a t or S HENG L i a o ． y u a n 一，HE Fa n g ， 1 ． G r a d u a t e U n i v e r s i t y o f C h i n e s e Ac a d e my o f S c i e n c e ，B e i j i n g 1 0 0 0 4 9，C h i n a ；2 ． S h e n y a n g I n s t i t u t e o f Co mp u t i n g Te c h n o l o g y，Ch i n e s e Ac a de my o f S c i e n c e s ，S h e n y a n g 1 1 01 6 8，Ch i n a；3． S h e n y a n g Go l d i n g NC T e c h ．C o。L t d，S h e n y a n g 1 1 0 1 6 8，C h i n a Abs t r a c t Cu r r e n t l y t h e c o n t r o l f un c t i o n s a n d t h e r u n n i n g s t a t us o f M ECHATROLI NK I I I CNC s ys t e m u s e s t h e s e r vo s i mul a t o r a nd t h e s wi t c h q u a n t i t y ma n ua l i n pu t ／o u t p u t wa y t o ve r i f i c a t i o n，b u t t hi s wa y c a n o n l y g e t a f e w s t a t e a n d c a n n o t r e f l e c t t h e c ha r a c t e r i s t i c s o f ma c h i ne e l e c t r i c a 1 ．F o r t h e s ho r t c o mi n gs o f t h e e x i s t i n g t e s t i n g t e c h n o l o g y，t h i s p a p e r p r op o s e d t he me t h o d o f ma c h i n e t o ol s i mu l a t o r ．Ba s e d on t h e a na l y s i s o f M ECHATROLI NK- I I I c h a r a c t e r i s t i c s a nd d e ma n d s o f ma c hi n e t o o l s i mu l a t o r，d e s i g n t h e ma c h i n e t oo l s i mu l a t o r ha r d wa r e a n d s o f t wa r e，t o pr o v i d e a c l os e dl o o p t e s t p l a t f o r m f o r t h e CNC s y s t e rn ．I n t he a c t u a l a p pl i c a t i o n o f t hi s ma c h i n e s i mul a t o r c a n c o mp l e t e s e r v o s ys t e m s i mu l a t i o n a n d ma c h i n e e l e c t r i c a l s ys t e m s i mu l a t i o n． Ke y wo r dsma c h i n e t o ol s i mu l a t o r；M ECHATROLI NK I I I b us ；s e r v o s ys t e m ；e l e c t r i c a l s ys t e m 0 引言 随着 工业 现 场 环 境 和 对 象 本 身 日益 复 杂 ， 数 控 系统 已从 简单 的运 动轨 迹控 制 器转 变 成 贯穿 数 字化 制造 全过 程 的系统 级 平 台 。为 了满 足工 业 领域 对 高速高精的现实需求 ， 基 于以太网的现场总线技术 已经 得 到广 泛 的应 用 。其 中 ME C H A T R O L I N K I I I 就 是 可 以用 于运 动控 制 的现场 总线 技术 。 现在对 于 ME C H A T R O L I N K ． I I I 总 线 型 数控 系 统 的测 试 一般 采用 伺 服 模拟 器 加 开关 量 手动 输 入输 出 的方式 ， 针 对 数 控 装 置 的 I O 点 采 用 手 动 的 测 试 方 法。这种传统测试方法不 能够反映出机床的电气特 性 。为 了克 服 现 有 测 试 的缺 点 ， 与 数 控 机 床 形 成 闭 环 测试 ， 模 拟数 控 系统 连 接 真实 机 床 的状 态 ， 本 文 提 出 了机床模 拟 器 的方法 。 该机 床模 拟器具 有 以下特 点 1 支持 ME C H A T R O L I N K I I I 通信 协议 ； 2 实现 对伺服 系统 和机床 I O电气 系统的模拟 ； 3 实 现一 个 测 试 平 台对 多 个伺 服 系统 的监 测 显 示 4 对通 信 中 的错 误进 行检 测并进 行 相应处 理 。 1 ME C HAT R OL I NK- I I I 协议分析 M E C H A T R O L I N K I I I 是 一 种 第 三 代 工 业 以太 网 总 线 ， 通 过 一 台 控 制 器来 分 开 控 制 多个 从 属 装 置 的 现场 网络 ， 可实 现实 时 、 准确 地 接 收 和发 送 用 于控 制 的位 置 数 据 、 速 度 数 据 、 输 入 输 出状 态 等 信 息 ， 完 成 灵 活 、高 精 度 的 运 动 控 制 的 应 用 [ 2 3 。 ME C H A 一 收 稿 日期 2 0 1 2一l 22 t 基金项 目 核高基国家科技重大专项 2 0 1 2 Z X 0 1 0 2 9 0 0 1 0 0 2 作者简介 盛燎原 1 9 8 8 一 ，男 ， 湖j E 宜昌人， 中科 院沈阳计算所硕士研究生 ， 研究方向为数控技术 ， Em a i l s i r s l y v i p ． q q ． C O Ifll 。 2 0 1 3年 8月 盛燎 原 ， 等 M E C HA T R O L I N K - I I I总线型机 床模 拟 器 的设计 与 实现 1 7 T R O L I N K I I I 的传 输速 率 为 1 0 0 M b p s ， 最 小 传 输 周 期 为 3 1 ． 2 5 u s ， 最 多 可 以连 接 6 2个 从 站 。站 间距 离 为 0 ． 2 m到 1 0 0 m， 无论 系 统 的规模 大小 均 可对应 而 且连 接 方 式灵 活可 以采 用 级联 或者 星形 。 ME C HA T R O L I N K I I I 网络 的基 本 协 议 栈 相 当于 O S I O p e n S y s t e m I n t e r c o n n e c t i o n 基 本 模 型 中 的一 二 七 层 。对 应关 系如 表 1所示 。 表 1 OS I与 MECHATROLI NK- I I I对 应 表 0S I ME C H A T R O L I N K- I I I 协议 第 七层 应用层 应用层 第 六层 表示层 第 五层 会话层 无 第 四层 传输层 第 三层 网络层 第二层 数据链路层 ME C HA T RO L I N K - I I I 专 用 A S I C 第一层 物理层 标准 以太 网 P HY I E E E 8 0 2 ． 3 u 物理 层 通 过 物理 介 质 实现 各个 节 点 间 比特 流 的 传 输 ， 使 用 I E E E 8 0 2 ． 3 u标 准 。数 据 链路 层 利 用 物 理 层 提供 的服 务 进 行 主 站 和 从 站 之 问 的 数 据 传 输 ， 提 供 非 连接 型 的服 务执 行 传输 周 期 内重新 发 送控 制 和 信 息通 信 的 流 程 控 制 。该 层 由介 质 访 问 控 制 子 层 MA C 和逻 辑 链 路 控 制 子 层 L L C 两 个 子 层 组 成 。 MA C功能由专用通信 A S I C来实现 ， L L C的功能 由软 件来实现。应用层提供主站与从站之间的通信和控 制 相关 的服 务 。 2 系统组成及工作过 程 本 文提 出的机 床模 拟 器 包 括 硬件 板 卡 和 机 床 模 拟 器 软件 两部 分 。硬件 板 卡采 用工 业 C P U卡加 模 拟 板 卡 的架构 设 计 。其 中 ， 工 业 C P U作 为 整 个 系 统 的 模 拟运 算 平 台 ； 模 拟 板 卡 由 ME C H A T R O L I N K I I I 通 信 接 口模 块 、 S S B接 口模 块 、 F P G A模 块 和 P C I 接 口 模 块 组 成 。 模 拟 板 卡 中 各 个 模 块 的 功 能 如 下 ME C HA T R O L I N K ． I I I通 信 接 口模 块 处 理 ME C H A T R L I N K I I I 通信 ， S S B接 口模块 与数 控 系统 交换 机床 电气信息 ， F P G A模块对通信模块和 S S B接 口模块进 行控制， P C I 接 口模块用来桥接各个模块。软件运行 在 设 计 的硬 件 系统 上 ， 与 硬 件 系统 相 互 配 合 完 成 伺 服 系统 和机 床 1 0 电气 的模 拟 。 数控装置通过 M E C HA T R O L I N K I l l 总线传输伺 服命 令 同时 通过 I O盒 传 输 机床 电气 1 0信 号 。 机床 模 拟 与数 控装 置 的 连接 如 图 I所示 。系 统 的工 作 过 程 如 下 数 控 装 置 中 的 数 控 软 件 按 照 ME C H A T R O L I N K I I I 协 议格 式发 出伺 服命 令 ， 通 过 总 线 发 送 到机床模拟器硬件 板卡 ； 机床模 拟器软件对命令 进 行解 析并 模 拟 执 行 生 成 响 应 ， 再 按 照 总 线 协 议 规 范 将生 成 的命 令 响应返 回给数控 装 置 。1 0的 电器 特性 模拟过程是数控装置通过 S S B远 程 I O盒 收发 来 自 机 床模 拟器 的 离 散 电器 信 号 ， 机 床 模 拟 器 同样 通 过 一 个 S S B远程 I O 盒 作 为 同数 控 装 置 的离 散 电 器 接 口。模拟器软件通过对机床外部信号的模拟和响应 实现 同数控装置的信号交互。机床的的伺服状态和 模拟 I O电气 状态 可通 过人 机接 口界 面进 行显示 。 图 1 模 拟 系 统 与 数 控 装 置 连 接 图 3 机床模拟器硬件 设计 与实现 在硬 件 设 计 中工 业 C P U卡 采 用 工 业 用 C P U板 卡 ， 所 以硬 件 的设 计 与 实 现 主 要 完 成 模 拟 板 卡 的设 计 与 实现 。 3 ． 1电路 设计 模 拟 板卡 硬 件 电路 由 ME C HA T R O L I N K I I I 通 信 接 口、 F P G A模 块 、 P C I接 口电 路 和 S S B接 口 电路 组 成 。ME C H A T R O L I N K I I I通 信 接 口 电路 主 要 完 成 M E C H A T R O L I N K I I I 通信 的物 理层 和数 据链路 层。 物理 层采 用 国家半 导体 公 司的 D P 8 3 8 4 9 ， 该 芯 片为单 端 口以太 网 收发芯 片 ， 以实 现 以太 网接 口； 数 据链 路 层 采用 安 川 电机 的 ME C H A T R 0 L I N K ． I I I 协 议 处 理芯 片 J L I O 1 ， 该 芯 片通过 MI I Me d i u m I n d e p e n d e n t I n t e r f a c e ， 媒体独立接 口 同 D P 8 3 8 4 9通信。为了增强抗 干扰 能力 ， 在 外 部 电路 中 采 用 隔 离 变 压 器 的 隔离 电 路 。通信 接 口功 能框 图如 图 2所 示 。 J外围电路 匝 l 塞 图 2 MECHATROLI NK． I I I通 信 电 路 F P G A模块 以 F P G A芯片为核 心 ， 采用 A h e r a公司 的 C y c l o n e系列芯片 E P 1 C 1 2 Q 2 4 0 。F P G A芯 片在 整个 系统 中的作用 主要 是 完成 对 通 信 接 口和 S S B接 口电 路 的控制 。S S B接 口电路采用 R S 4 2 2驱动 电路 ， 完成与 1 0盒 的通信 。P C I 接 口电路 采用 P L X公 司 的 P C I 9 0 5 2 接 口芯片 ， 该芯 片可 以与多种局部总线相 连接 。 3 ． 2 逻 辑设 计 F P G A逻 辑设计 采 用 V HD L语 言 编程 实 现 ， 使 用 Q u a r t u s I I 软件进行编译仿真和综合适配后将生成的 配 置文 件下 载 到 F P G A中实 现相应 的功 能 H 。F P G A 逻 辑设 计 采 用 自上 而 下 的模 块 化 设 计 方 式 ， 如 图 3 所 示 ， F P G A内部 包 括 输 入 寄 存 器 组 模 块 、 输 出寄 存 器 组模 块 、 S S B电路 控 制 模块 、 时序 控 制模 块 和 总 线 接 口模块 ， 模块 之 间相互 关联并 被顶层 文件调用。 控 制 总线接 口模 块 实 现 F P G A与 外 部 的通 信 和数 据 连 接 。时序 控 制模 块 控 制 F P G A 内部 时序 逻辑 和 时 钟频率 。输入寄存器组模块和输 出寄存器组模块完 1 8 组 合机床 与 自动化 加 工技术 第 8期 成 对 ME C H A T R O L I N K- I I I通 信 模 块 中 J L 1 0 1的 控 制 ， 可 以实 现 复位 、 中 断 和状 态 等 的控 制 。S S B 电路 控 制模 块完 成 对 S S B接 口 电路 的控 制 功 能 ， 周 期 性 的 采集 和发 送机 床 I O电气信 号 。 图 3 FP GA 内部 模 块 图 4机床模拟器软件设计与 实现 软件 的设计开发环境采用 R T L i n u x系统 ， 该 系统在 硬件板 卡上搭建完成 ， 程序编 写使用 c语 言。软件的组 成包括 针 对硬 件 板卡 的专用 驱 动 程序 、 实 现 M E C H A T R O L I N K I I I 协议 的协议 软件 、 模 拟伺服 和机床 电气 信 号的机床模拟软件以及用于信息显示的用户界面。 4 ． 1驱动 程序 设计 专 用驱 动 程 序 主 要 完 成 P C I 设 备 的 注 册 、 设 备 地 址 映射 、 注 册 中 断 和 中 断 服 务 ， 使 系 统 能 够 使 用 P C I 总线 连接 工业 C P U和 通信 A S I C 。驱动 程序 的实 现采用模块化编程方式 ， 具体包括初始化设备模块、 设 备打 开 模 块 、 数 据 读 写 和 控 制 模 块 、 中 断 处 理 模 块 、 设 备释 放模块 、 设 备 卸 载 模块 。驱 动程 序 完 整 的工作 流程 如 图 4所 示 。 开始 启动P C X i 备 二二二二 ] [ 二二 得到中断号总线号 二二二]二二 蛐l上 映射、端口映 中断使能、中断申请 { 中断It l／ - 程序 足● 中断返回 图 4 P CI驱 动 工作 流 程 4 ． 2协议 软件 实现 通信协议软件 主要完成 M E C H A T R O L I N K ． I I I 通 信 协议 相关 的处 理 ， 包 括 与 主站 建 立 连 接 ， 按 照 主站 的要求 进 行通信 等 。 协 议 软件 的处 理过 程 如 图 5所 示 。在 初始 化 的 时候捕获 A S I C的状 态， 检 查专用 芯 片是否准 备就 绪 ， 然后 采 用 多 次 读 写 的 方 式 来 检 测 通 用 S R A M 是 否 可用 。初 始化设 置 主要 完 成 站地 址设 置 和通 信 参 数 的设 置 。在 初 始 化 设 置 过 程 中 ， 把 专 用 芯 片 配 置 成 多地 址从 站方 式 ， 即一个 从 站 拥 有 多个 地 址 ， 从 而 可 以模拟 多 个 伺 服 电机 ， 以及 实 现 对 不 同从 站 的监 控。通信模式分为周期通信 和事件驱动通信 ， 根据 主站 的设 置 进 行 选 择 。 在 与数 控 系 统 建 立 连 接 后 ， 把从数 控 系统 接 收 的命 令 传 给模 拟 软 件 ， 模 拟 软 件 对 该命 令进 行处 理后 再 经 过协 议 软件 返 回给数 控 系 统。在初始化 和通信 阶段 可以对模式设置错误 、 用 户参数 设 置错 误 等进 行 检 测 ， 可 检 测 的部 分 错 误 返 回码 如表 2所示 。 图 5协 议 处 理 过 程 表 2错误类型及返回码 错误类 型 错误码 用户 参数设置错误 0 x l 0 0 通信模式设置错误 O x 3 0 1 通信模式设置未完成 0 x 3 0 2 设置错误 的地址长度 0 X 1 2 O 未 收到命令帧 0 x 2 0 9 无效站号 0 X 1 1 E 4 ． 3模 拟软 件 实现 模拟软件主要是完成伺服系统和机床电气 的模 拟 。根 据其 功能 特点 模 拟 软件 主 要包 括 伺 服模 拟 和 机 床 电气模 拟两 部 分 。为 了完 成伺 服 的模 拟实 现 了 完 整 的伺服 命 令 集 ， 在 接 收 到 数 控 软 件 发 送 来 的伺 服命令后判断命令 的类 型， 然后模拟执行相应 的命 令 ， 执行完成之后按照命令格式生成 响应 。机床 电 气模 拟 主要 通 过 机 床 离 散 信 号 发 生 器 来 实 现 ， 在 接 收到机床电气信号后 ， 根据机床电气执行序列 由机 床离散信号发生器生成相应的开关量等信息 。 为 了完成 界 面与模 拟 软 件 的数 据 交换 通 过 采 用 mb u f f _a l l o c开辟 一块共 享 内存 ， 与界 面交互 的数 据 结 构定 义 如下 t y p e de f s t r u c t { u n s i g n e d i n t s t n o ； ／ ／ 伺服编号 l o n g r c v [ 1 6 ] ； l o n g s n d [ 1 6 ] ； u n s i g n e d s ho r t s e r v o s t at us； flo a t s pe e d； u s ho r t e r r o r ； un s i g n e d s h o r t i o s t at us； } 其 中 s t n o 是伺服 电机编号 ， r c v 是接 收的数据 ， s n d 是发 送的数 据 ， s e r v o s t a t u s 是 伺 服 电机 的状 态 ， s p e e d 是速度信息， e r r o r 是错误信息 ， i o s t a t u s 是 1 0状态。 下转 第 2 2页 2 2 组合 机床 与 自动化 加工 技术 第 8期 赫兹 计算 中主要参 考公式 1 、 2 和 3 ， 通 过赫 兹法 和平 台计算 出 6 2 0 8深沟球轴 承的最大接触 应力 。 赫兹计算结果 如表 2所示 ， 赫兹计算 与网格粗 划 结果 进行 了对 比 ， 二 者结 果 基 本 接 近 ， 赫 兹 计 算 结 果 与 细 化 网格 分 析 结 果 进 行 对 比 ， 如 表 2所 示 。从 结 果 中可 以得 出细 化 网格 后 接触 应 力值 比粗 化之 前 结 果偏 大 ， 更 接 近 于 赫 兹 计 算 。细 化 网格 后 误 差 可 降 低 细化之 前 的 0 ． 3 ％ ～1 ． 1 ％左 右 。 表 2 赫兹计算应 力与数值计算 应力比较 MP a 载荷 F ／ N 赫兹接触应力 粗划 网格接触应力 细化 网格接触应力 5 0 0 6 1 5 6 l 0 0 0 1 2 2 1 1 3 1 5 0 O l 8 0 1 6 9 2 O O O 2 3 8 2 2 5 2 5 0 O 2 9 7 2 8 2 2 8 5 3 0 0 0 3 5 4 3 3 8 3 5 4 3 5 0 0 4 1 l 3 9 4 41 1 4 0 0 0 4 6 9 4 5l 4 6 9 4 5 0 0 5 2 6 5 0 7 5 2 6 5 O 0 O 5 8 O 5 6 3 5 8 O 4 结 论 1 建 立了滚动 轴承参数 化建模 及数值 分析平 台。 实现 了对滚动轴承直接进行快速建模 、 接触 部分的网格 自动细化 、 接触对的 自动判断设定和数值分 析。为缩短 滚 动轴承 的研发周期和提高设计效率提供 了平 台。 2 通过参数化模 型的数值计算与赫兹计算 结 果 的 比较 可 知 ， 两 者 的结 果 相 差 不 大 。特别 是 载 荷 大 于 2 5 0 0 N时 ， 误 差 均小 于 5 ％ 。通 过细 化 网格 可 进 一 步 降低误 差 。 [ 参考文献] [ 1 ]濮 良贵．机械设计[ M] ．北京 高等教育出版社 ， 2 0 0 1 ． 『 2]Z h e n s h i L i ，Ma mt i mi n Ge n i ，L i e Yu ．S t u d y o n P a r a me t r i c Mo d e l i ng Me t h o d f o r F EA mo de l o f Pe r i o d i c S y mme t r i c S t r u t s S u p p o r t [ C ] ．F E O F S 2 0 1 0 ． [ 3 ]杨霞 ， 冯进．深沟球轴 承参 数化设计 [ J ] ． 现代机械 ， 2 0 0 8 2 4 24 5 ． [ 4 ]黑留民 ， 马伟 ．C A X A实 体设 计环 境下 的滚 动轴 承参 数 化设 计[ J ] ．轴承 ， 2 0 1 0 5 5 9 6 2 ． [ 5 ]俞智昆 ， 胡 英．A u t o C A D 中三 维深 沟球轴 承的参数 化设 计 [ J ] ．江苏大学学报 ， 2 0 0 6 5 3 8 4 O ． [ 6 ]黄琳琳．滚动 轴承 刚度的非 线性分 析及 工程应 用 [ D] ． 大连 大连理工大学 ， 2 0 0 9 ． [ 7 ]吴飞 ．寻求合理 的轴 承设计参数浅析滚动轴 承的优 化设计 [ J ] ．M C现代零件 ， 2 0 0 7 2 7 6 7 9 ． [ 8 ]高耀东 ， 刘学杰 ．A N S Y S机械 工程应 用精华 5 0例 [ M] ． 北 京 电子 工业 出版 社 ， 2 0 1 1 ． [ 9 ]成大先．机 械设 计 手册 [ M] ．北 京 化 学工 业 出版社 ， 20 0 7． [ 1 0 ]万长森 ．滚动轴承的分析方 法 [ M] ．北京 机械工 业出 版社 ， 1 9 8 7 ． [ 1 1 ]G ．L u n d b e r g A ．P a l m g r e n D y n a m i c C a p a c i t y o f R o l l i n g B e a r i n g s [M] ． J n g e n i o r s v e t e n s k a d e m i e n s N r 1 9 6 1 9 4 7 ． 编辑赵蓉 上接 第 1 8页 4 ． 4人机 界面 显示 界 面采 用基 于 L i n u x R e d h a t 9 ． 0平 台 的开 发 环 境 ， 选择 T r o l h e c h公 司的 Q t G U I 类库作 为 A P I 应用 程序 接 口， 主要包括两个 功能模块 主界面 和图形绘 制 界 面。主界 面 可 以分 为两 组 可 以 支持 最 多 同时 显示 1 6 个 机床模 拟器 的基 本信 息 ，包括 状 态参 数 、 实 际反 馈 值以及速 度值 ； 按键触 发事 件主要 采用 Q t 里 的 S i g n a l 和 S l o t 通信机 制完 成 。图形 绘制 界 面通 过在 指 定 周期 范围 内采集 特殊点并 利用界 面显示 的状态参 数来 绘制 图形。刷 新 点 的坐 标 是 利 用 Q t 里 的定 时器 Q T i m e r 来定时确定 的； 图形渲染处 理主要应用 Q O p e n g l G U I 开发包 ， 其内置了丰富的图形渲染 A P I 接 口[ 9 - 1 0 ] 。 5 总 结 通过对 ME C H A T R O L I N K I I I 通信协议 的研究和 前人工作的总结借鉴 ， 本文设计并 实现了一个符合 ME C H A T R O L I N K I I I 通信协议 的机床模拟器 。在数 控 系统 的实 际 使 用 中 ， 该 模 拟 器 可 以避 免 批 量 化 测 试 数控 机 床 带来 的不便 和 采用 伺 服模 拟 器 加 开关 量 手 动输 入输 出 的方式 的缺 点 。 [ 参考文献 ] [ 1 ]徐 秀敏 ， 何方 ， 等 ．ME C H A T R O L I N K ． I I I 总线 I ／ 0从 站设 计与实现 [ J ] ．组合机床与 自动化加工技术 ， 2 0 1 1 2 6 6 69． 7 4． [ 2 ]陈艳 ， 何 方．基于 ME C HA T R O L I N K - I I I 总线 的伺 服模 拟 器的设计与实现 [ J ] ．组合机床 与 自动化加工技 术 ， 2 0 1 2 9 7 27 5 ． 『 3 1 YAS KA WA Do c u me n t s『 z] ．ME C HAT ROL I NK I I I P r o t o c o l Us e r ’ S M a nn a l 20 08 ． [ 4]X i u m i n X u ，F a n g H e ， e t c ．D e s i g n a n d I m p l e m e n t a t i o n o f MECHATROLI NK． I I I Bu s S l a v e S t a t i o n Ba s e d o n S OPC [ C] ．T h e 2 0 1 0 I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n C o m p u t a t i o n a l a n d i n f o r ma t i o n S c i e n c e I C CI S 2 0 1 0 ．2 0 1 0， 1 2 ． [ 5 ]何方 ， 徐 秀敏 ， 等．基于 F P G A的 M I I I 智能 从站接 口卡 的设 计与实 现 [ J ] ．组 合机 床 与 自动化 加工 技 术 ， 2 0 1 1 1 2 4 14 3， 4 8 ． [ 6 ]周润景 ， 刘梦男 ， 等．C a d e n c e 高速电路板设计 与仿真 原 理图与 P C B设计 第 4版 [ M] ．北 京 电子工 业 出版 社 ， 2 0 1 1 ． [ 7 ]E D A 先 锋工 作 室．A l t e r a F P G A ／ C P L D 设 计 基础 篇 [ M] ．北京 人 民邮电出版社 ， 2 0 0 5 ． [ 8 ]J o n a t h a n C o r b e t ， 等著 ， 魏永 明， 等译 ．L I N U X设 备驱动程 序 [ M] ．北 京 中国电力出版社 ， 2 0 1 1 ． [ 9 ]成洁 ， 卢紫毅．L i n u x窗 口程 序设 计 一Q t 4精 彩实例 分析 [ M] ．北京 清华大学出版社 ， 2 0 0 8 ． [ 1 0 ]J a s m i n B l a n c h e t t e ，Ma r k S u m m e r f i e l d著 ， 闫峰欣 ， 曾泉人 等译．C G U I Q t 4编程 第 二版 [ M] ．北 京 电子工 业出版社 ， 2 0 1 1 ． 编辑李秀敏