一种小型教学用五轴激光加工机床控制系统设计与实现

来源：机床与液压杂志2024年第20期北京时间：

作者：李忠群，杨尚臻，刘强，殷振朔，张伟峰，杨雨

单位：湖南工业大学机械工程学院；湖南工业大学机械工程学院；北京航空航天大学江西研究院；北京航空航天大学江西研究院；湖南工业大学机械工程学院；湖南工业大学机械工程学院

摘要：为满足教学型五轴激光加工机床数控系统高精度、实时性和适教化要求，设计基于PC及TwinCAT3 PLC的五轴激光光机电协同教学数控系统。在上位机中，使用基于Windows 7的QT Creator设计人机交互界面，以实现对PLC和CNC的实时状态监测、控制和非实时任务处理。在基于TwinCAT3 PLC的下位机中，使用ST语言编程实现了实时功能模块的开发与伺服运动、光束运动的控制。上位机与下位机之间通过ADS通信实现了数据交换，而下位机与伺服控制系统之间则使用EtherCAT实时以太网总线通信。最后，对教学用五轴激光加工机床的控制系统进行了初步测试，包括基本运动控制测试与激光控制测试，一定程度上验证了此系统的可行性与稳定性，为后续激光教学机床控制系统的开发奠定了基础。

关键词：TwinCAT3软件;数控系统;激光加工;教学用机床

基金资助：湖南省自然科学基金项目（2024JJ7136）