数控系统硬件结构与连接
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第二章数控系统的基本结构第一节数控系统的硬件结构
一、数控系统硬件结构的类型
1.大板式结构和模块化结构
2.专用型结构和开放式结构
3.单微处理器结构和多微处理器结构
二、数控系统硬件结构主要组成部分的功能
1.微处理器和总线
2.存储器
3.定时器和中断控制器
4.位置控制器
5.可编程控制器接口
三、输入/输出接口
1.纸带阅读机接口
2.键盘MDI接口
3.数码显示器接口
4.CRT显示器接口
5.直流开关量输入接口
6.直流开关量输出接口
7.模拟量输入/输出接口
8.通信接口
第二节数控系统的软件结构
一、数控系统软硬件界面
二、数控系统软件的内容
三、数控系统软件的结构特点
1.数控系统的多任务并行处理
2.实施中断处理
四、数控系统软件的结构
1.前后台型结构
2.中断型结构
第三节、数控系统的信息处理
一、输入
1.输入过程
2.键盘输入
二、存储
三、译码
1.代码的识别
2.功能码的译码
四、运算
1.刀具补偿
2.速度处理
3.插补
4.位置控制处理。
数控系统的构成、工作原理和功能一、数控装置数控(NC)装置是数控装备的控制核心,通常由一台专用计算机和输入输出设备构成,如下图所示。
▲数控(NC)装置的组成1、信息信息、程序可以通过键盘人工编程输入,也可以在专门的编程系统中完成程序编制,将信息、程序存储在移动硬盘、光盘、U盘上输入数控系统,在通信控制的数控机床上,程序还可以由计算机接口传送。
2、专用计算机它由信息输入装置、运算器、控制器和输出装置组成。
专用计算机对信息进行处理,如计算各执行元件的移动量,另外通过固定、内置的逻辑单元操作程序控制动作信息(如:电动机开停、电动机正反转、刀具更换、检测等)。
3、伺服系统伺服系统控制驱动装备的执行元件,实现伺服电动机的起动、回转、编码检测、反馈、控制回转位置、减速、停止等。
通过上述组成部分可以看出,数控装置的工作过程是:将信息、程序通过专用计算机的输入装置,由控制器中的译码器对输入的信息进行识别,将识别结果向专用计算机的输出装置发出控制信号,执行规定的操作;最后由输出装置实现对伺服系统的数据输出,以实现对伺服系统的控制。
数控装置根据输入的指令进行译码、处理、计算和控制实现数控功能。
该类装置是20世纪50~70年代随着计算机技术发展而产生的一种控制技术。
从本质上讲,数控装置所具有的功能都是采用专用的硬件电路来实现的,因此也称为硬件数控装置。
从现代计算机技术和装备技术要求的角度来讲,这种专用数控装置结构复杂,功能扩展困难并受到一定限制,适应性及灵活性差,设计、制造周期长,制造成本高,稳定可靠性较差。
现代数控装置已发展成为计算机数控装置,也称为软件数控装置。
二、计算机数控系统以小型通用计算机或微型计算机的系统控制程序来实现部分或全部数控功能,简称为计算机数控(CNC)。
CNC系统是现代的主流数字控制系统。
用CNC系统控制的数控机床,简称CNC机床。
1、CNC装置的组成CNC装置由硬件和软件两大部分组成。
(1)硬件由CPU、存储器、总线、输入/输出接口、MDI/CRT接口、位置控制、通信接口等组成。