CNC milling machines controllers
高速數控銑床控制器的可遠程控制邏輯的應用
摘要
可遠程控制型邏輯已經在高速計算機數控數字控制器中達到資料檢索能力，在這種控制器中現代伺服系統上的高速處理速度是臨界的。因為它們的開放式體系結構使得它們適於單芯片應用系統，像現場可編程門陣列的可遠程控制裝置因其相似的邏輯復雜性而優於微處理器和的數字信號處理。這項工作的貢獻是為了達到現代伺服系統要求應用於高速數控銑床現場可編程門陣列的基礎上的比例-積分-微分控制器的發展。結果表明比例-積分-微分控制系統的功能性，它已經合成為現場可編程門陣列平臺，成功地應用於高速數控銑床。R 2007埃爾斯韋爾有限公司（R 2007 Elsevier Ltd）保留所有合法權利。
關鍵詞：可遠程控制邏輯，高速數控，現場可編程門陣列，現代伺服系統
導言
高速電腦數控機床運轉控制包括大於40米/秒進料率以及高於1克的加速動力，有時候是2克(引自Wang, Liu, & Ai, 2003)。 由於這些因素，相對於傳統速度電腦數控，對高速電腦數控機床的運轉控制器在電子設計上具有較高要求，這就需要較高的減少在線加工有效時間的取樣比例（現代伺服系統）並行存儲器地址計數器(Delta Tau, 2005)和數字微型電路-180 (Galil Motion, 2004) 是壹些基於現有數字信號處理器的最通用的市場上可買到的電腦數控控制器和它們專用控制算法設備的微型載體，在這裏額外的設施也是為在壹個固定的封閉的體系結構上的處理器支持，這種架構非常適於標準速度處理。由於商用數字信號處理和微處理器上的連續的處理數據流程，對高速控制取樣比例的增加可以在處理器運作上強加嚴厲的限制；因此，為了達到在線運轉，其他信號處理交替必須予以考慮。
高速伺服系統控制器作為硬件附設印刷電路板隱藏在個人電腦（PC機）中，這種電路板不受需要大量資源的計算的約束。現場可編程門陣列 (FPGA) 已經以單芯片系統(SOC)應用軟件在贏得市場，這是因為它們可以整合由用戶定義的使硬件內外部設備邏輯聯系起來的處理組件，這種組件組合了不依賴廠商或特殊的平臺的開放式體系結構。為整合處理組件以及它們作為SOC進入現場可編程門陣列相關的外部邏輯支持，該裝置給設計者提供了足夠的自由在完善生成廉價單片機的構建能級時去完成特殊任務。
現場可編程門陣列是基礎的邏輯板的陣列，在這裏使用者可以定義其內部連結性，使得它們在整個開式結構中可編程。因此，現場可編程門陣列具有壹般用途的處理器和可以遠程控制許多次的專業化電路的優點，好像直到得到要求的泛函性。現場可編程門陣列的速度和大小比得上專用集成電路(ASIC)，但是現場可編程門陣列更靈活，它的設計流程由於可遠程控制而更短。現場可編程門陣列超出數字邏輯電路的簡單設備；它們可被用於專門體系結構的設備去執行加速演算法。進入現場可編程門陣列運行演算法的專門體系結構比數字信號處理（DSP）中的設備或者為處理器可有高10-100倍的運行速度。另壹方面，數字信號處理和微處理器有固定的用於運算的連續體系機構，在樣本之間的處理時間大量減少時，該機構可以毫不費力的負載，而現場可編程門陣列有壹個簡單自然的並行體系結構進行高速計算。除了優越性已經被證實以外，現場可編程門陣列的發展在硬件描述語言(HDL),的情況下被完成，這壹點使得便攜式和臺式不受約束，這倒不是市場上可買到的數字信號處理器或微處理器的原因。
通過與其它裝置相比較，突出其最終工業應用的多功能型、效用性和實用性，本文的主要目的是表明用現場可編程門陣列為電腦數控在比例-積分-微分控制器設計中的有利性和優越性。試驗結果表明壹種經濟而簡易的選擇，這中選擇可滿足在電腦數控工作母機控制上的精確性和聯機處理時間要求必備的條件