《数控技术》第四章(第一节)讲述.ppt

平行处理：指计算机在同一时刻或同一时间间隔内完成两种或两种以上相同或不同的工作。提高了运算处理速度。 具体有以下3种： 资源重复：用多套相同或不同的设备同时完成多种相同或不同的任务。 时间重叠（资源重叠流水处理）：使多个处理过程在时间上相互错开，轮流使用同一套设备的几个部分。 资源分时共享：使多个用户按时间顺序使用同一套设备。 实时中断处理：外部中断、内部定时中断、硬件故障、程序型中断。 3、常规CNC的软件结构（1）中断型结构模式：除了初始化程序，整个系统软件的各种任务模块分别安排在不同级别的中断服务程序中，成为一个大的多重中断系统。 中断型结构模式 这种结构是将除了初始化程序之外，整个系统软件的各个任务模块分别安排在不同级别的中断服务程序中，然后由中断管理系统（由硬件和软件组成）对各级中断服务程序实施调度管理。整个软件就是一个大的中断管理系统。 中断型结构模式的特点 任务调度机制：抢占式优先调度。 信息交换：缓冲区。 实时性好。由于中断级别较多（最多可达8级），强实时性任务可安排在优先级较高的中断服务程序中。 模块间的关系复杂，耦合度大，不利于对系统的维护和扩充。 80～90年代初的CNC系统大多采用这种结构。 中断型软件系统结构图 初始化 中断管理系统（硬件 + 软件） 0级中断服务程序 级中断服务程序 级中断服务程序 级中断服务程序 …… …… …… 1 n 2 （2）前后台型结构模式 前台程序为一个中断服务程序，几乎承担了全部的实时功能； 后台程序或背景程序：完成管理功能和非实时性任务（插补准备），是一个循环运行程序。 该模式将CNC系统软件划分成两部分： 前台程序: 主要完成插补运算、位置控制、故障诊断等实时性很强的任务，它是一个实时中断服务程序。 后台程序(背景程序): 完成显示、零件加工程序的编辑管理、系统的输入/输出、插补预处理（译码、刀补处理、速度预处理)等弱实时性的任务，它是一个循环运行的程序，其在运行过程中，不断地定时被前台中断程序所打断，前后台相互配合来完成零件的加工任务。 前后台程序运行关系图 前台程序 故障处理 位置控制 插补运算 …… 后台程序 译 码 刀补处理 速度预处理 输入/输出 显示 中断执行 循环执行 前后台型结构模式的特点 任务调度机制: 优先抢占调度和循环调度。前台程序的调度是优先抢占式的；前台和后台程序内部各子任务采用的是顺序调度。 信息交换:缓冲区。前台和后台程序之间以及内部各子任务之间的。 实时性差。在前台和后台程序内无优先级等级、 也无抢占机制。 该结构仅适用于控制功能较简单的系统。早期的CNC系统大都采用这种结构。 4、开放式CNC的软件结构 要求：硬件基于标准总线的公用的模块化设计外，软件应采用平台技术，统一的标准规范和面向功能元（对象）拓扑结构的应用软件，以保证系统具有开放式的基本特征。 （1）开放式CNC总体结构框图 两个部分：统一的系统平台和由各功能结构单元对象组成的应用软件模块（或系统参考结构） AO——功能元对象 （2）系统平台（软硬件组成）软件：三个部分：a 系统核心，如操作系统、通信系统、实时配置系统；b 可选系统软件：如数据系统、图形系统；c 标准的应用程序界面（API）。操作系统、通信系统、配置系统构成整个控制系统运行的基础。 常规CNC的配置系统属于静态配置，通过设置参数完成；开放式CNC的配置系统应是一种动态实时配置系统，可在系统运行之前配置好，也可在运行期间重新配置，不必重新编译和连接。 （3）系统参考结构（应用软件模块） 一种简化的层次化参考结构。 系统的参考结构就是用来精确描述功能元对象和功能模块之间的关系，以及各模块之间的关系；精确定义各模块和各功能元对象的行为和属性，以及模块和功能元对象与系统平台之间的界面。 功能元对象是指相互独立的、具有一定特性和行为规范的、组成系统功能结构的最基本单位。 * 第四章 计算机数控（CNC）系统 概述 CNC的轨迹控制原理 刀具位置补偿和半径补偿 ? 进给速度和加减速控制 第一节 概述一、CNC系统的构成与功能1、数字控制的任务？ 使工件与刀具的相对运动形成规定的几何轨迹。根本任务是运动轨迹行程量控制和开关量控制。还有网络通信和直接控制（DNC）功能，这是从柔性制造系统的发展要求看。2、CNC系统的组成 CNC系统主要是指图中的CNC控制器。 CNC系统的组成流程框图 CNC系统的结构