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三、插補和聯(lián)動函數(shù)
當程序員決定需要幾軸進行插補時，盡量選擇最大插補軸數(shù)，如在雕銑系統(tǒng)時，有時會用到兩軸插補，有時會進行三軸插補，在這個基礎上，為簡化編程，我的理論只使用三軸插補，當需要進行兩軸插補或聯(lián)動時，根據(jù)相對或絕對的坐標關系，將不運動軸填入0偏移或絕對位置即可。
以下為XYZ三軸聯(lián)動和插補的函數(shù)，由nFlag的M_INP位決定是否進行插補：
void MoveXYZ( double fX, double fY, double fZ, const tag_SPEED &speed,
int nFlag = M_ABS )
{
short axisArray[]={ XCH, YCH, ZCH };
if( nFlag & M_INP == M_INP )
{//插補
long distArray[]={ M2P(XCH, fX), M2P(YCH,fY), M2P(ZCH,fZ) };
long nStart, nSpeed;//計算新的矢量速度，參見DMC1000矢量速度的計算
(…矢量速度計算在此略去)
( nFlag & M_ABS == M_ABS ) ?
d1000_start_ta_line( 3, axisArray, nStart, nSpeed, speed,accel )://絕對
d1000_start_t_line(3, axisArray, nStart, nSpeed, accel );//相對
}
else
{//聯(lián)動
double fpos[]={ fX, fY, fZ};
for( int I(0); I<3; I++)//發(fā)三次單軸移動命令
Move( axisArray[I], fpos[I], speed, nFlag );
}
}
在我給出的DMC3000控制卡類完整源代碼一文中，有其更完善的版本。通過以下的函數(shù)封裝，將插補和聯(lián)動，絕對位置，相對位置等等都很好的整合在一起，用戶在使用起來具體更準確的目標。
四、 驅(qū)動軸狀態(tài)、位置讀取和設定
對于驅(qū)動軸的狀態(tài)，分為兩種：1、指脈沖輸出狀態(tài)；2、指專用輸入信號電平狀態(tài)
檢測脈沖輸出是否完成，可以寫成如下函數(shù)，假設軟件總共只用到XYZ三軸：
int IsRunning( int nAxis = -1 )//默認為-1是有目的的
{
if( nAxis != -1 )
return d1000_check_done( nAxis ) == 0 ;
//當nAxis == -1時，檢測三個軸是否有一個在運行，這種檢測在加工時常用
return d1000_check_done( XCH ) == 0 ||
d1000_check_done( YCH ) == 0 ||
d1000_check_done( ZCH ) == 0;
}
當用戶等待YCH脈沖發(fā)完，則用一個循環(huán)檢測即可：
while( g_DmcCard.IsRuning( YCH ) ) ::DoEvents();
別忘了，IsRuning是CctrlCard的成員函數(shù)，而DoEvents函數(shù)在DMC1000不能響應系統(tǒng)消息的文章中有詳細實現(xiàn)和功能描述。
在實際加工時，作插補時，常需要等待上次所有運動結束才開始新的運動。故有如下表現(xiàn)：
for( int I(0),step(0); I
{
DoEvents();
switch( m_nworkStatus ){
case Pause:
continue;
case Continue: m_nWorkStatus = Running;
case Running:
{
switch( step ){
case 0:
if( IsRunning() ) break;//檢測所有運動結束，否則繼續(xù)檢測
MoveXYZ( data[I].x, data[I].y, data[I].z …… );
Step ++;
Break;
Case 1:
If( IsRunning() ) break;//同上
I++; //準備下一段數(shù)據(jù)，之所以放在此處，是需要考慮在運行過程中，有外部的暫停和繼續(xù)操作。
Step = 0;//準備運行新的數(shù)據(jù)
Break;
}
} break;
}
以上程序框架，有著非常廣闊的應用前景，非常簡單，可以讓程序員隨意控制，故而它又非常穩(wěn)定，比起線程的操作，它具體非常透明的可操作性。 此框架在雕刻，焊接，切割等許多場合都將成為經(jīng)典，當然，若你不曾深入了解它，則不會發(fā)現(xiàn)它的可愛之處。
對于專用輸入信號狀態(tài)的檢測，幾乎沒有什么特別之處：
int GetStatus( int nAxis )
{
return d1000_get_axis_status( nAxis );
}
位置的讀取和設定，對于DMC1000比較容易，故在此我將寫出DMC3000控制卡的這兩個函數(shù)，當然用于DMC1000也是沒問題的。
DMC3000控制卡的位置分為指令位置和物理位置（編碼器反饋的），所以函數(shù)需要有一個小小的選擇，先看看位置獲取函數(shù)：
Double GetPosition( int nAxis, BOOL bCmd = true )// bCmd == true時，讀取指令位置，否則為物理位置
{
long pulse = (bCmd == true ) ?
d3000_get_command_pos( nAxis ):
d3000_get_encoder_pos(nAxis);
return P2M( nAxis, pulse );//脈沖轉(zhuǎn)成毫米然后返回
}
位置設定函數(shù)多了一點點動作：
double SetPosition( int nAxis, double fMM, BOOL bCmd = true )
{
double pos = GetPosition( nAxis, bCmd );//先取得原來的位置
( bCmd == true )?
D3000_set_command_pos( nAxis, M2P(nAxis, fMM )):
D3000_set_encoder_pos( nAxis, M2P(nAxis, fMM) );
Return pos;//返回舊的位置
}
為什么這樣設計？當你用過CPen *pOldPen= pDC->SelectObject( &newPen );時，或者除了復位之外，你真正需要調(diào)用這個SetPosition函數(shù)時，你會發(fā)現(xiàn)這個設計，真是人情味實足。
五、 復位，相對與絕對，
在如今PC機開發(fā)控制卡軟件時代，設備上電不復位的幾乎沒有，在此談到復位這個問題確實有必要，實現(xiàn)上，復位動作因不同設備的工藝要求而定，故一般而言，控制卡提供的那個復位函數(shù)太過簡單，有點力不從心，所以，本人自己寫了個復位函數(shù)，但是代碼寫起來將會占用很大的面版，故有此需要者，可以來電或E_mail索取。
其基本思路是采用兩次找原點，第一次高速找，停止后退出，再次以較低的速度找原點。并且在執(zhí)行第二次復位時，會在離原點5毫米處減速（第一次執(zhí)行做不到）。
提供相對和絕對位置的概念是很有必要的，眾所周知，現(xiàn)在控制卡能作到最小單位為1個脈沖，當然，作為數(shù)字脈沖，到此已不能再小了，故為了提高精度，通常情況下要提高計算當量，即增加每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)，或減少每轉(zhuǎn)毫米數(shù)。
不論怎么，我們將問題放大并明朗化，可以看看以下片段：
for( int I(0); I<10000; I++)// 走10000次
move( 0.5 );//走相對0.5個脈沖的距離
結果是：1個脈沖也發(fā)不出，造成很大的累積誤差。
若換成絕對方式：
for( int I(0); I<10000; I++)
goto( I*0.5 );
最后的誤差，最大也就是1個脈沖以內(nèi)。雖然還是有誤差，但總算達到可容忍的程序，再加上適當?shù)膹臀徊僮�，讓客戶至少不必再擔心這個巨大的累積誤差了。
實質(zhì)上，在整個軟件設計時最好采用絕對坐標系，即使要處理加工原點或工面起點等這些參數(shù)，也要把它換算成絕對位置，唯手動移動設備可以例外。另外，在CNC系統(tǒng)中，除了有循環(huán)用到相對坐標系，其余都是用絕對坐標系為上策，實際上，在實現(xiàn)編程算法上，為統(tǒng)一起見，最好將相對的坐標關系全部轉(zhuǎn)成絕對的坐標關系，這樣也便于外部進行暫停或繼續(xù)的處理。
相信，到此為止，若你的設備在加工時有一定的誤差漂移，你會意識到自己應該是不是要檢查一下采用了什么坐標系了吧。
六、 輸出輸入及軟限位
對于通用的I/O操作，沒有什么特別要說明的，只有兩點需要注意的，先給出兩個小函數(shù)，以作參考：
int ReadBit( int nIO ); //讀指定通用輸入口的電平狀態(tài)，返回1 或 0
int WriteBit( int nIO, int nStatus ); // 輸出電平到指定輸出端口
兩點注意：
No.1 對于ReadBit若需要加入抗干擾處理，則寫一個函數(shù)：
Int RealInput( int nIO, int nStatus, int di=50 )
{
if( ReadBit( nIO ) != nStatus )
return 0;
while( di -- );//耗上幾個CPU的周期時間，再讀一次
return ReadBit( nIO ) == nStatus;
}
No.2 增加一個變量及函數(shù)擴展一下輸出功能：
Long m_nOutStatus= 0x00000000;
再次改造一下WirteBit
void WriteBit( int nIO, int nStatus )
{
if( nStatus ){
m_nOutStatus |= (1<
}
else{
m_nOutStatus &= (~(1<
}
d1000_out_bit( nIO, nStatus );
}
添加的訪問輸出狀態(tài)函數(shù)：
int ReadOutbit( int nIO )
{
static int a;
a = 1<<(nIO-1);
a &= m_nOutStatus;
return a!=0;
}
軟限位的思想原本是用于為客戶節(jié)省正負限位的光電開關成本而產(chǎn)生的，致使使用軟件限位正常的話，設備每個驅(qū)動軸只需要一個原點開關即可。當然，軟限位能正確運作是非常重要的，否則很容易撞壞設備。而其正確運行，就必須依賴正確的復位動作，以找到可靠的機械原點位置。
軟件限位的基本算法非常簡單，特別是在一個絕對坐標系當中。其原理如下：
if( pos < minPos ) pos = minPos;
if( pos > maxPos ) pos = maxPos;
實在沒有必要再詳說下去了。
編程技巧介紹至此算是一個了斷，若在未來的日子里，有更好的想法，我會拿出來給大家參考，請大家一起來支持這件事情，拿出自己的寶貴經(jīng)驗，算是給數(shù)控行業(yè)添加強有力的潤滑劑吧。
謝謝。
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離線
公司簡介
產(chǎn)品目錄
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公司名稱：
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深圳市雷賽智能控制股份有限公司
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梁邦敏
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