石永华，华磊

(华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510000)

0 前言

多轴运动控制器的核心功能是对多个电机的联动控制。机器人控制器和机床数控系统都属于多轴联动控制器，数控系统和机器人控制器的发展历史如下:第一阶段为数值逻辑控制阶段，其特征是不具有CPU，依靠数值逻辑实现数控所需的数值计算和逻辑控制(包括第一代电子管数控系统，第二代晶体管数控系统，第三代集成电路数控系统);第二个阶段为计算机控制阶段，其特征是直接引入CPU 控制，依靠软件计算完成数控的主要功能(包括第四代是小型计算机数控系统，第五代是微型计算机数控系统，第六代是PC 数控系统)。

PC 数控系统的发展初期，形成了“NC+PC”过渡型结构，既保留传统NC 硬件结构，仅将PC 作为HMI。代表性的产品包括FANUC 的160i、180i、310i、西门子的840D 等。更加革命性的结构是全部采用PC 平台的软硬件资源，仅增加与伺服驱动及I/O设备通信所必需的现场总线接口，从而实现非常简洁的硬件体系结构。典型的产品包括西门子840DSL、海德汉TNC620、POWER AUTOMATION 公司的 PA8000 NT、国内的大连光洋的 GDS07、GDS09、GNC60、GNC61、华中数控的华中8 型、KUKA 机器人、ABB 机器人等产品［1－2］。

PC 数控系统在操作系统的选择上有以下方案:DOS 操作系统、RT-Linux、Windows +RTS、Windows+ VxWorks、Windows + 实时补丁［3－4］。例如KUKA机器人控制器采用的是Windows + VxWorks 操作系统。可以推断，基于PC 和WINDOWS 操作系统的开放式、模块化数控系统是当今数控技术发展的方向［5］。所以，作者设计了一款基于Windows +实时补丁操作系统的全软件运动控制器。

1 硬件构成

该控制器的硬件核心……