获奖项目展示

基于实时操作系统的嵌入式车床数控系统

发布日期:2013-01-03 00:00:00   查看次数:14665 次

 

    研究背景及意义

中国连续 5 年保持世界第一大机床市场,但中国在数控技术方面发展缓慢,从产品结构来看,中国机床行业仍以劳动密集型低水平的传统机床为主,品种单一,高技术高附加值的数控机床产量及拥有量都相当低。

依据数控技术的作用、地位及特点,我国在研究、发展现代制造技术装备,制订数控机床创新战略及目标时,明确提出集中力量突破数控技术,并以当前的急需为突破口,考虑到未来的发展,从我国的实际情况出发,确定了跟踪高级型,提高经济型,重点发展普及型的发展战略。正是在这种战略部署下,由广州数控设备有限公司、北京航空航天大学共同研制开发的GSK980TD系列车床数控系统被列入了重点开发项目。 这对机床行业产业结构的调整、优化升级都将起到积极作用。

主要科技内容

针对传统机床为主、品种单一、高技术高附加值的数控机床产量及拥有量都相当低的现状,推出一个具有自主知识产权的普及型车床数控系统,搭建基于嵌入式实时操作系统 μC/OS-II 的软件平台和 32 位微处理器 ARM 的硬件平台,攻克嵌入式数控系统的关键技术,为国产中高档型数控系统产品的研发奠定基础。

该系统的成功开发搭建了一个可持续发展的嵌入式数控技术平台,基于这一平台进行二次开发,可以开发出铣床、钻床、冲床、磨床等不同应用领域的数控系统。GSK980TD系列车床数控系统产品包括GSK980TDGSK980TDaGSK980TDb等产品。GSK980TDGSK980TD系列车床数控系统中的首个产品,该产品基于μC/OS-II嵌入式操作系统,硬件平台由ARM7TDMI内核的ARM7TDMI内核的CPU-S3C44BOX、RSIC单片机ATMEGA48、FPGA-LFXP3C构成,采用5.7单色LCD实现了0.001mm精度、3轴2联动的运动控制和PLC逻辑控制。

GSK980TDaGSK980TD的升级产品,在GSK980TD基础上,将显示器升级为7彩色宽屏LCD,增加了PLC轴控、抛物线/椭圆插补、实时时钟、语句式宏指令、刀具磨损补偿等软件功能。GSK980TDb基于GSK980TDa的升级产品,在GSK980TDa基础上,将CPU升级为ARM9,实现了0.0001mm精度53联动的运动控制,增加了USB接口,支持系统配置和软件升级,具备圆柱插补、极坐标插补、自动对刀等软件功能。

经济效益与社会效益

本产品系统操作简单、性能可靠、稳定性高等特点,具有极高的性能价格比,可广泛应用于数控机床、印刷、包装、食品等轻工机械行业及其它工业自动化领域。目前,GSK980TD系列车床数控系统已配套近100家国内外机床生产企业,占领了国内普及型车床数控系统 30%以上的市场份额。该数控系统还凭借其较高的性价比优势获得了国外客户的青睐,产品已销往马来西亚等近十个国家。GSK980TD系列车床数控系统的大批量生产,强力冲击了国外(德国,日本等数控强国)数控产品长期以来在我国形成的垄断地位。在促进行业技术进步、产业结构的优化升级等方面也起到十分重要的作用。

 

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