Powerlink总线型多轴运动控制器技术方案与实现
数控技术和数控机床是制造业现代化的基础，是一个国家综合国力的重要体现。我国在从制造大国向制造强国转变的过程中，大力发展数控技术具有重要意义。国产数控系统经过半个多世纪的发展，在技术和市场上都有了长足的进步。然而纵观国内外数控系统技术现状，尚与国外存在较大的差距。主要体现在国产数控产品主要占据中低端数控市场，在高档数控系统方面，由于技术水平的限制，国产数控系统的市场占有率较少，绝大部分市场被法那科、西门子、三菱、德马吉等国外品牌占领。
近几年美国和德国分别提出了“工业互联网”和“工业 4.0”高科技战略计划，中国紧随其后，于2015年两会提出“中国制造2025”发展战略。事实上，这三个概念殊途同归，数控技术都是其最重要的一环，国务院总理李克强在2015年3月25日主持召开的国务院常务会议中明确指出，重点发展包括高档数控机床在内的10大领域。为此，国家连续出台了一系列政策，以期为我国数控技术的发展创造良好的外部条件。
在这里我依据自己十多年从事数控系统的经验，与大家分享一下如何搭建完成一款总线型多轴控制系统，以期能给本领域研发人员一定的启发，共同为“中国制造2025”交上一份满意的答卷。我将从系统性能和实现方案，实现效果三方面进行阐述。
一、系统性能
性能有：
1.采用先进的软件设计技术和理念，包括跨平台和组件技术，利用C语言的面
向对象的设计模式进行开发，便于系统开发调试、功能扩展和维护。
2.结合嵌入式计算机和实时工业以太网技术，硬件集成度高、成本相对较低，
满足市场上对国产数控系统的定位需求。
3.综合RS274标准G代码、B类宏程序、运动控制、软PLC、速度前瞻、小线段
连续加工等技术，满足通用型数控系统的技术要求。
4.具备S型加减速、刀具半径补偿、反向间隙和螺距误差补偿，满足平稳和精
密加工。
具体参见v.youku/v_show/id_XMTQwMzIwNTQ5Ng==.html?from=y1.7-1.2#paction 1.1 G指令表
代码功能G00 快速定位功能代码
支持POWERLINK实时总线，支持多驱动器和IO扩展
1.2技术参数
二、实现方案
2.1硬件平台
1.实时任务控制采用德州仪器TMS320C6748处理器，主频360M。
a>运行实时操作系统UCOS II，进行多任务调度。
国产运动装品牌b>采用DPRAM双口RAM与FPGA进行通讯。
c>配备32K的NVRAM保存运行控制的实时数据。
d>DSP的运行程序采用HPI动态加载，不占用NAND FLASH芯片。
2.非实时任务采用德州仪器AM335x处理器，主频750M。
a>运行arm-linux操作系统，进行界面显示和译码任务。
b>配备LVDS的LCD显示屏接口。
c>标准USB键盘接口，用于用户操作。
d>512M的NAND FLASH和128M的SDRAM空间，满足存储和运行空间需求。
3.低成本FPGA方案，实现POWERLINK的主站通讯。
a>采用NIOS II软核，实现POWERLINk的通讯主站。
b>手轮数据采集和控制。
4.基于POWERLINK的IO从站方案。
a>采用NIOS II软核，实现POWERLINK的通讯从站。
b>实现主轴DA输出和脉冲输出，实现主轴速度和位置控制。
c>每从站2路编码器反馈，实现主轴测速和螺纹加工。
d>每从站32输入和32输出，满足机床IO的控制需求。
e>每从站2路DA、AD满足其他的专机机床需求。
2.2软件方案
数控系统是复杂的实时多任务系统，不仅仅要求具有高加工速度、精度和可靠性，而且也要求给用户提供智能化的操作界面。如图1所示，数控系统软件模块包括HMI、NC解释器、轨迹规划、插补运算和伺服控制等等。NC解释器模块包含有词法分析、语法分析、宏语句、刀具补偿等。插补模块包含有运动分析、拐角计算、速度前瞻和插补计算等若干模块。
采用设计模式的软件工程方法进行数控系统软件设计，到相关的控制对象，以适当的粒度将它们归类，再定义类的接口和继承层次，建立对象之间的基本关系，优化系统结构，提高整个系统的可复用性和可扩展性。
2.2.1 源码目录和结构
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