第3章_数控装置原理与应用.pptVIP

数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用;3.1.1 CNC系统的基本概念 计算机数控（computerized numerical control,简称CNC）系统是用计算机控制加工功能，实现数值控制的系统。 CNC系统由程序、输入装置、输出装置、CNC装置、PLC、主轴驱动装置和进给（伺服）驱动装置、检测装置组成。;数控装置的原理与应用;1 CNC装置 （1）硬件组成 中央处理单元（CPU）、总线、存储器（ROM、RAM）、输入输出接口（I/O口）、PLC、主轴控制单元、进给控制单元等 (2)功能 从内部存储器或输入装置读取加工程序，经译码、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息和命令，控制机床各部分的工作，使其进行规定的有序运动和动作。 ;2 微处理器构成 CPU、存储器、I/O接口 ★CPU:由运算器、控制器、寄存器组构成 通过总线对系统内的部件和操作进行统一控制管理，使系统形成一个有机整体。 ★存储???：ROM、RAM 存储系统软件、加工程序、参数、运算结果等。 ★I/O接口 CPU与外设间的数据传输通道。;3 CNC计算机系统分类 （一）按微处理器数量分为：单微处理机与多微处理机结构 （二）按插接方式分为：大板式结构与功能模块式结构 ;1）单微处理机结构 只有一台微处理机，采用集中控制、分时处理的方法来处理各个任务。 所有的数控功能和管理功能都由一台微处理机来完成，功能上将受到微处理机的字长、数据宽度、寻址能力和运算速度等因素的限制。;数控装置的原理与应用; ●共享存储器结构 ●共享总线结构 ;●共享存储器结构 ;数控装置的原理与应用;●共享总线结构 ;共享总线结构的特点 ①以系统总线为中心 ②各功能模块分为带有CPU的主模块和不带CPU的从模块 ③只有主模块有权控制使用系统总线 ④某一时刻只能由1个主模块占有总线 ⑤总线拥有总线仲裁机构，分为串行方式和并行方式 ⑥串行方式优先权由模块的链接位置决定，并行方式由优先权编码器来实现 ⑦功能模块之间的通信主要靠存储器来实现; 1） 大板式结构 大板式结构CNC系统的CNC装置由主电路板、位置控制板、PLC板、图形控制板和电源板等组成。 主电路板是大印制电路板，其他电路是小印制电路板，它们插在大印制电路板的插槽上，构成CNC装置。 ;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用; 2）功能模块式结构 整个CNC装置按功能划分为多个功能模块，硬件和软件的设计都采用模块化设计。 每一个功能模块被做成尺寸相同的印刷电路板(称功能模板)，相应功能模块的控制软件也模块化。 用户只要按需要选用各种控制单元母板及功能模板，将各功能模板插入控制单元母板的槽内，就可组成所需要模块式结构的CNC系统。 常见的功能模板有CNC控制板、位置控制板、PLC板、图形板和通信板等。;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用;1 输入程序;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用; 1 CNC系统软件的特点 　　（1）多任务并行处理;为了保证加工连续性，及刀具在各程序段之间不停刀，译码、刀具补偿和速度处理模块必须与插补模块同时运行，而插补又必须与位置控制同时进行。 ;　　（2）多重实时中断处理 ①什么是中断：中止现行程序，转去执行另一程序，另一程序执行完毕再回来继续执行原来的程序。 ②什么是多重中断：有优先权、高级能打断低级、中断嵌套。 ③什么是实时：在确定的有限时间里对外部产生的随机事件作出响应，并在规定的时间内完成响应。 ④数控机床是如何实现的：在硬件上越来越多的采用多微处理机系统；在软件上综合运用各种并行处理技术。;　　2. CNC系统软件结构的分类 　　CNC系统的基本功能是由各种功能子程序实现的，不同的软件结构对这些子程序的安排方式，管理方法是不同的。; 在后台程序运行过程中，前台程序不断插入中断程序，背景程序及时响应，前后台程序相互配合，共同完成任务。 前后台型结构适用于单CPU系统，如美国A-B公司的7360系统。; （2）多重中断型结构 除初始化程序之外，整个系统软件的各任务模块分别安排在不同级别的中断服务程序中。 所有功能子程序均安排成级别不同的中断程序，整个软件就是一个大的中断程序系统，管理功能主要通过各级中断程序间的相互通信来解决。如FANUC-7系统。;数控装置的原理与应用;;数控装置的原理与应用;数控装置的原理与应用;数