数控系统的基本结构VIP专享

下载后可任意编辑第二讲 数控系统的基本结构数控系统由基本硬件与控制软件组成。目前各数控厂家的产品可以归纳为两种风格：一种是采纳专用硬件，其控制软件简单；另一种是采纳通用硬件，其控制软件复杂。一、基本硬件构成数控系统（CNC） 基本硬件通常由微机基本系统、人机界面接口、通信接口、进给轴位置控制接口、主轴控制接口以及辅助功能控制接口等部分组成，如图 2—1 所示。下载后可任意编辑FANUC 0i 数控装置构成框图如图 2—2 所示。FANUC 3MA 数控装置构成框图如图 2—3 所示。图 2—1 数控系统总体结构示意图下载后可任意编辑㈠、微机基本系统通常微机基本系统是由 CPU、存储器（EPROM、RAM）、定时器、中断控制器等几个主要部分组成。 1、CPUCPU 是整个数控系统的核心，常见的中低档数控系统基本上采纳 8 位或 16 位 CPU，如 8088／8086、8031 等。随着 CPU 系统向高精度方向进展，要求其最小设定单位越来越小，同时又要求 CPU 系统能满足大型机床的需要，当最小设定单位是 1μm 时，16 位二进制数所表示的最大坐标为－32.767～＋32.767mm，这显然是不够的，而采纳 32 位二进制数时，最大坐标范围约为－2000～＋2000m，因此数控系统一般采纳 24 位二进制数，其坐标范围为－8388.607～＋8388.607mm。因此选用 8 位 CPU 就需要三个或四个字节运算，这就严重影响了运算速度，当最小设定单位为 0.1μm 时，这个问题将更加严重。因此现代数控系统大多采纳 16 位或 32 位的 CPU，以满足其性能指标，如采纳 8 位 CPU，则为多 CPU 结构。例如 FANUC 15、SIEMENS 840、FAGOR 8050 等系统均为 32 位 CPU，而 FAGOR 8025 系统则采纳 8 位多 CPU 结构。 2、EPROMEPROM 用于固化系统控制软件，数控系统的所有功能都是固化在 EPROM 中的程序的控制下完成的。在数控系统中，硬软件有密切的关系，由于软件的执行速度较硬件慢，当CPU 功能较弱时，则需要专用硬件解决问题或采纳多 CPU 结构。现代数控系统常采纳标准化与通用化总线结构，因此不同的机床数控系统可以采纳基本相同的硬件结构，并且系统的改进与扩展十分方便。在硬件相对不变的情况下，软件仍有相当大的灵活性。扩充软件就可以扩展 CNC 的功能，而且软件的这种灵活性有时会对数控系统的功能产生极大的影响。在国外，软件的成本甚至超过硬件。例如 FANUC 3T 与 3M 的差别仅在 EPROM 中的软件，FANUC 3M ...