数控系统的软硬件结构VIP专享VIP免费

第五章 数控系统的软硬件结构 §5.1 概述 以上各章从数控系统如何处理输入的零件加工程序出发，阐述了数控系统的工作原理。在本章，我们讨论构成数控系统的软硬件都有那些特点，它是如何实现以上所述的功能。 本质上，数控系统是一种位置控制系统，它是根据输入的数据段插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件，加工出所需的零件。数控系统是由软件和硬件两大部分组成，其核心是数控装置。数控系统（Compu ter Neu merical Control –简称CNC 系统）硬件一般包括一下几个部分：中央处理器（CPU）、存储器（ROM/RAM）、输入输出设备（I/O）、操作面板、显示器和键盘、纸带阅读机、可编程逻辑控制器等。 计算机硬件与数控系统软件输入设备输入设备主轴控制单元主轴控制单元主轴控制单元主轴控制主轴控制主轴控制主轴控制程序CNC控制器图5－1 CNC系统的结构框图输入设备 图5－1 CNC 系统的硬件结构框图 图5－1所示为整个CNC 系统的结构框图。数控系统主要是指图5－1中的CNC 控制器，CNC 控制器由计算机硬件、系统软件和相应的I/O 接口、可编程逻辑控制器构成。前者处理机床的轨迹运动的数字控制，后者处理开关量的逻辑控制，如主轴的启停、冷却液的开、关、刀具的更换等。 从计算机实时 操作系统的角 度 来 看 ，CNC 系统是一种典 型 的多 任 务 强 实时 系统，所使 用的实时 控制也 是比 较 成熟 的。在 CNC 操作系统中，我们把 具体 完 成某 项 作业 任 务 的程序称为实时 处理程序，即 操作系统所指的用 户 程序。这 些程序负 责 完 成诸 如译 码 、轨迹计算、速度 计算、插补等任 务 。而 负 责 对 这 些程序进 行实时 监 控管 理服 务 的程序称为实时 系统程序。这 些程序包括中断 管 理、监 控、内 存管 理等程序等。整个 CNC 系统就 是由这 些实时 处理程序（用 户 程序）和实时 系统程序（中断 服 务 程序）共 同 组成了CNC 实时 操作系统。 用 户 的零件加工程序是以数据段为单位编制的。一个数据段就 是一个作业 。每 个作业 都是由一系列 任 务 组成。在系统程序的调 度 管 理下，实时 处理程序执行系统赋 予 的这 些任 务 ，经 过 装入—→编译 — — →预 处理— — →插补— — →输出这 样 的运行过 程，完 成一个作业 。而一次 加工是由N 个类 似 的作业 构成的。完 成一个加工就 ...