何雪明第5章计算机数控装置51.pptVIP

第5章 计算机数控装置;;加工程序; ;灵活性大：可改变软件扩展其功能。 通用性强：硬件采用模块化设计，易于扩展，改变软件可适应不同需求。 可靠性高：采用大规模和超大规模集成电路；程序被检查后才被调用，避免加工过程中的故障停机。 功能强大：多功能、可以完成复杂零件的一次成形。 使用维修方便：内置自诊断程序，软件检查程序。;数控系统的硬件由数控装置、输入输出装置、驱动装置和机床电器逻辑控制装置等组成。通过I/O接口互连. 数控装置： (计算机)数控系统的核心 输入输出装置： 用于控制数据的输入输出，监控数控系统的运行，进行机床操作面板及机床机电控制/监测机构的逻辑处理和监控。; 驱动装置：以轴为单位的独立体，用以控制各轴的运动。 机床电器逻辑控制装置：接受数控装置发出的数控辅助功能控制命令，实现数控机床的顺序控制。目前大多采用PLC控制。 ; 总线式模块化结构的CNC。采用32位RISC（精简指令集）芯片、数学协处理器及闪烁存储器等。多用于多轴控制的高档数控机床。 以单板或专用芯片及模板组成结构紧凑的CNC。多用于中档数控机床。 ; 基于通用计算机（PC或IPC）基础上开发的CNC。可充分利用通用计算机丰富的软件资源，可随计算机硬件进行升级。 前两种CNC系统硬件需专门设计，通用性较差，第三种硬件无需专门设计，改变软件即可构成不同CNC系统，通用性好。;;;只有一个微处理器能够控制系统总线，占用总线源,集中控制、分时处理数控装置的各个任务。 ; 多微处理器结构是指在系统中有两个或两个以上的微处理器能控制系统总线、或主存储器进行工作的系统结构。目前大多数CNC系统均采用多微处理器结构。; 紧耦合结构：两个或两个以上的微处理器构成的处理部件之间采用紧耦合（相关性强），有集中的操作系统，共享资源。 松耦合结构：两个或两个以上的微处理器构成的功能模块之间采用松耦合（具有相对独立性或相关性弱），有多重操作系统有效地实现并行处理。;1）多微处理器CNC的典型结构 （1）共享总线结构：通过总线连接系统内的各个模块。 主???块控制系统总线，某一时刻只能有一个主模块占用总线，各模块通过仲裁电路判别各模块的优先级，进而共享总线资源。;;并行总线仲裁连接方式;采用多端口存储器来实现各微处理器之间的相互连接和通信，每个端口都配有一套数据、地址、控制线，以供端口访问。由多端口控制逻辑电路解决访问冲突。;CNC管理模块 CNC插补模块 位置控制模块 PLC（PMC）模块 命令与数据输入输出和显示模块 存储器模块;定义：开放式CNC系统必须具备不同应用程序能协调地运行于系统平台上的能力，提供面向功能的动态重构工具，同时提供统一标准化的应用程序用户界面。并具有以下特征。 可互操作性：不同应用程序模块通过标准化的应用程序接口运行于系统平台，不同模块之间保持平等的相互操作能力。 可移植性：不同应用程序模块可运行于不同供应商提供的不同系统平台上。 可缩放性：增加和减少系统功能仅仅表现为特定模块单元的装载与卸载。 可相互替代性：不同性能与可靠性和不同功能能力的功能模块可以相互替代。;2. 基于PC开放式CNC的硬件配置形式;结构：CNC内部加装PC，PC与CNC之间通过总线连接。 特点：保持了CNC原有的性能、可靠性和功能，并且数据传送快，系统响应快。;结构：通用PC机的扩展槽中加入专用CNC卡。 特点：CNC卡完成包括加工轨迹生成等几乎所有CNC处理功能。充分保证系统性能，软件通用性强，编程处理灵活。;包括应用软件和系统软件。 应用软件：包括零件数控加工程序或其他辅助软件。 系统软件：为实现CNC系统各项功能所编制的专用软件。也称为控制软件。;CNC的软件系统组成框图;功能：接收输入的零件加工程序，将标准代码表示的加工指令和数据进行译码、数据处理，并按照规定格式存放。 （1）输入程序 将加工程序读入存放在程序存储器中，或将加工程序从程序存储器中读出，送入缓冲区，以便译码用。;（2）译码程序 译码定义：将输入的数控加工程序按照一定规则翻译成为数控装置中计算机能识别的数据形式，并按约定的格式存放在指定的译码结果缓冲器中。 译码功能：代码的识别和功能代码的解释。; （3）数据处理程序 包括刀具半径补偿、速度计算以及辅助功能处理等。 刀具半径补偿：将工件轮廓轨迹转化为刀具中心轨迹。 速度计算：解决该加工数据段以什么样的速度运动。;2. 插补计算程序 CNC系统是一种实时控制系统，一边插补运算，一边进行加工。插补运算的速度直接影响着机床的进给速度。 3. 速度控制程序 根据给定的速度值控制插补运算的频率，确保预定的进给速度。加减速