数控技术计算机数控装置.ppt

《数控技术计算机数控装置.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控技术计算机数控装置.ppt（269页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、第第三三章章计计算算机机数数控控装装置置第三章 计算机数控装置11/13/20222005年4月20日星期三1第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置第三章 计算机数控装置本章主要内容：qq了解数控装置的组成了解数控装置的组成qq熟悉数控装置的硬件熟悉数控装置的硬件qq熟悉数控系统的软件结构熟悉数控系统的软件结构qq掌握掌握插补原理插补原理qq掌握掌握刀具半径补偿原理刀具半径补偿原理qq了解数控系统的故障诊断功能了解数控系统的故障诊断功能qq了解可编程控制器了解可编程控制器11/13/20222第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数

2、控控控控装装装装置置置置3.1 概述概述了解下面内容：1.CNC装置的组成2.CNC装置的工作过程3.CNC装置的优点4.CNC装置的功能11/13/20223第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.1 CNC装置的组成装置的组成 从从自自动动控控制制的的角角度度来来看看，CNCCNC系系统统是是一一种种位位置置（轨轨迹迹）控控制制系系统统，其其本本质质上上是是以以多多执执行行部部件件(各各运运动动轴轴)的的位位移移量量为为控控制制对对象象并并使使其其协协调调运运动动的的自自动动控控制制系系统统，是是一一种种配配有专用操作系统的计算机控制系统。

3、有专用操作系统的计算机控制系统。从从外外部部特特征征来来看看，CNCCNC系系统统是是由由硬硬件件（通通用用硬硬件件和和专专用用硬硬件件）和和软软件件（专专用用）两两大大部部分组成的。分组成的。11/13/20224第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.1 CNC装置的组成装置的组成1.1.CNCCNC系统硬件的层次结构系统硬件的层次结构由计算机基本系统、设备支持层、设备层三部分组成由计算机基本系统、设备支持层、设备层三部分组成11/13/20225第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.1

4、CNC装置的组成装置的组成1.1.CNCCNC系统软件的功能结构系统软件的功能结构qq从本质特征来看，从本质特征来看，CNCCNC系统软件是具有实时系统软件是具有实时性和多任务性的专用操作系统，从功能特性和多任务性的专用操作系统，从功能特征来看，该操作系统由征来看，该操作系统由CNCCNC管理软件和管理软件和CNCCNC控制软件两部分组成。它是控制软件两部分组成。它是CNCCNC系统活的灵系统活的灵魂。其结构框图如图魂。其结构框图如图3-23-2所示所示11/13/20226第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.1 CNC装置的组成装置的组成

5、操作系统管理软件控制软件零件程序管理显示处理人机交互交互位置控制输入输出管理插补运算故障诊断处理速度处理机床输入输出编译处理主轴控制刀具半径补偿.11/13/20227第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.1 CNC装置的组成装置的组成1.1.CNCCNC硬件软件的作用和相互关系硬件软件的作用和相互关系CNCCNC装装置置的的系系统统软软件件在在系系统统硬硬件件的的支支持持下下，合合理理地地组组织织、管管理理整整个个系系统统的的各各项项工工作作，实实现现各各种种数数控控功功能能，使使数数控控机机床床按按照照操操作作者者的的要要求求，有有条条不

6、紊地进行加工。不紊地进行加工。CNCCNC系系统统的的硬硬件件和和软软件件构构成成了了CNCCNC系系统统的的系系统统平平台，如图台，如图3-33-3所示所示11/13/20228第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.1 CNC装置的组成装置的组成图图3-3 CNC系统平台系统平台硬件硬件操作系统操作系统管理软件管理软件应用软件应用软件控制软件控制软件数控加工程序数控加工程序 接接口口被控设备被控设备 机机 床床 机器人机器人 测量机测量机 .11/13/20229第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置

7、置置3.1.2 CNC装置的工作过程装置的工作过程1.数控系统加工零件的过程：数控系统加工零件的过程：qq将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化，将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化，即将刀具与工件的相对运动轨迹，用代码按照规定即将刀具与工件的相对运动轨迹，用代码按照规定的规则和格式编制程序的规则和格式编制程序qq数控系统按照程序的要求，进行相应的运算、处理数控系统按照程序的要求，进行相应的运算、处理qq数控系统发出控制命令，使各坐标轴、主轴以及辅数控系统发出控制命令，使各坐标轴、主轴以及辅助动作之间相互协调，实现刀具与工件之间的相对助动作之间相互协调，实现刀具与工件之间的相对运动，

8、自动完成零件的加工运动，自动完成零件的加工11/13/202210第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置 3.1.2 CNC装置的工作过程装置的工作过程2.CNC装置对输入程序的加工和处理过程qq逼近处理逼近处理将曲线进行逼近处理，将其分解为微线段将曲线进行逼近处理，将其分解为微线段qq插补运算插补运算将微线段进行分解，获得各个轴上的进给分量将微线段进行分解，获得各个轴上的进给分量qq指令输出指令输出根据各轴的进给分量，发送指令协调各轴运动根据各轴的进给分量，发送指令协调各轴运动qq注意：注意：插补时，每次进给的时间一般固定插补时，每次进给的时间一般

9、固定11/13/202211第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.3 CNC装置的优点装置的优点1.1.具有灵活性和通用性具有灵活性和通用性具有灵活性和通用性具有灵活性和通用性qqCNCCNC装置的功能大多由软件实现，且软硬件装置的功能大多由软件实现，且软硬件采用模块化的结构，使系统功能的修改、采用模块化的结构，使系统功能的修改、扩充变得较为灵活扩充变得较为灵活qqCNCCNC装置其基本配置部分是通用的，不同的装置其基本配置部分是通用的，不同的数控机床仅配置相应的特定的功能模块，数控机床仅配置相应的特定的功能模块，以实现特定的控制功能以实现特

10、定的控制功能11/13/202212第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.3 CNC装置的优点装置的优点1.1.数控功能丰富数控功能丰富qq插补功能：插补功能：插补功能：插补功能：二次曲线、样条、空间曲面插二次曲线、样条、空间曲面插补补qq补偿功能：补偿功能：补偿功能：补偿功能：运动精度补偿、随机误差补偿、运动精度补偿、随机误差补偿、非线性误差补偿等非线性误差补偿等qq人机对话功能：人机对话功能：人机对话功能：人机对话功能：加工的动、静态跟踪显示，加工的动、静态跟踪显示，高级人机对话窗口高级人机对话窗口qq编程功能：编程功能：编程功能：编程功

11、能：G G代码、篮图编程、部分自动编代码、篮图编程、部分自动编程功能程功能11/13/202213第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.3 CNC装置的优点装置的优点1.1.可靠性高可靠性高qqCNCCNC装置采用集成度高的电子元件、芯片、装置采用集成度高的电子元件、芯片、采用采用VLSIVLSI本身就是可靠性的保证本身就是可靠性的保证qq许多功能由软件实现，使硬件的数量减少许多功能由软件实现，使硬件的数量减少qq丰富的故障诊断及保护功能丰富的故障诊断及保护功能(大多由软件实大多由软件实现现)，从而可使系统的故障发生的频率和发，从而可使系统的

12、故障发生的频率和发生故障后的修复时间降低生故障后的修复时间降低11/13/202214第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.3 CNC装置的优点装置的优点1.1.使用维护方便使用维护方便qq操操操操作作作作使使使使用用用用方方方方便便便便：用用户户只只需需根根据据菜菜单单的的提提示示，便便可进行正确操作可进行正确操作qq编编编编程程程程方方方方便便便便：具具有有多多种种编编程程的的功功能能、程程序序自自动动校校验和模拟仿真功能验和模拟仿真功能qq维维维维护护护护维维维维修修修修方方方方便便便便：部部分分日日常常维维护护工工作作自自动动进进行行

13、(润润滑滑，关关键键部部件件的的定定期期检检查查等等)，数数控控机机床床的的自诊断功能，可迅速实现故障准确定位自诊断功能，可迅速实现故障准确定位11/13/202215第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.3 CNC装置的优点装置的优点1.1.易于实现机电一体化易于实现机电一体化qq数控系统控制柜的体积小（采用计算机，数控系统控制柜的体积小（采用计算机，硬件数量减少；电子元件的集成度越来越硬件数量减少；电子元件的集成度越来越高，硬件的不断减小），使其与机床在物高，硬件的不断减小），使其与机床在物理上结合在一起成为可能，减少占地面积，理上结合在

14、一起成为可能，减少占地面积，方便操作方便操作11/13/202216第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.4 CNC装置的功能装置的功能1.CNCCNC装置的功能是指满足用户操作和机床控制装置的功能是指满足用户操作和机床控制要求的方法和手段。数控装置的功能包括基要求的方法和手段。数控装置的功能包括基本功能和选择功能本功能和选择功能qq基基基基本本本本功功功功能能能能数数控控系系统统基基本本配配置置的的功功能能，即即必必备功能备功能qq选择功能选择功能选择功能选择功能用户可根据实际要求选择的功能用户可根据实际要求选择的功能11/13/20221

15、7第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.4 CNC装置的功能装置的功能1.1.控制功能控制功能qqCNCCNC能能控制控制和能和能联动控制联动控制的进给轴数的进给轴数qqCNCCNC的进给轴分类：的进给轴分类：移移动动轴轴（X X、Y Y、Z Z）和和回回转转轴轴（A A、B B、C C）基本轴和附加轴（基本轴和附加轴（U U、V V、W W）qq联动控制轴数越多，联动控制轴数越多，CNCCNC系统就越复杂，编系统就越复杂，编 程也越困难程也越困难11/13/202218第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装

16、装置置置置3.1.4 CNC装置的功能装置的功能1.1.准备功能（准备功能（G G功能）功能）qq指令机床动作方式的功能指令机床动作方式的功能11/13/202219第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.4 CNC装置的功能装置的功能1.1.插补功能和固定循环功能插补功能和固定循环功能qq插补功能插补功能插补功能插补功能是数控系统实现零件轮廓是数控系统实现零件轮廓(平面或平面或空间空间)加工轨迹运算的功能加工轨迹运算的功能qq固定循环功能固定循环功能固定循环功能固定循环功能是数控系统实现典型加工是数控系统实现典型加工循循环（如：钻孔、攻丝、镗

17、孔、深孔钻削和环（如：钻孔、攻丝、镗孔、深孔钻削和切螺纹等）的功能切螺纹等）的功能11/13/202220第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.4 CNC装置的功能装置的功能1.1.进给功能进给功能qq进给速度的控制功能q进给速度 控制刀具相对工件的运动速度，单位为mm/minq同步进给速度 实现切削速度和进给速度的同步，单位为 mm/rq进给倍率（进给修调率）人工实时修调预先给定的进给速度11/13/202221第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.4 CNC装置的功能装置的功能1.主轴功

18、能主轴功能qq数控系统的主轴的控制功能数控系统的主轴的控制功能qq主轴转速主轴转速主轴转速主轴转速主轴转速的控制功能，单位为主轴转速的控制功能，单位为r/minr/minqq恒线速度控制恒线速度控制恒线速度控制恒线速度控制刀具切削点的切削速度为恒速的刀具切削点的切削速度为恒速的控制功能控制功能qq主轴定向控制主轴定向控制主轴定向控制主轴定向控制主轴周向定位于特定位置控制的主轴周向定位于特定位置控制的功能功能qqC C C C轴控制轴控制轴控制轴控制主轴周向任意位置控制的功能主轴周向任意位置控制的功能qq主轴修调率主轴修调率主轴修调率主轴修调率人工实时修调预先设定的主轴转速。人工实时修调预先设定

19、的主轴转速。11/13/202222第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.4 CNC装置的功能装置的功能辅助功能（辅助功能（M M功能）功能）pp用于机床辅助操作的功能用于机床辅助操作的功能11/13/202223第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.4 CNC装置的功能装置的功能1.1.刀具管理功能刀具管理功能qq实现对刀具几何尺寸和寿命的管理功能qq刀具几何尺寸（半径和长度），供刀具补刀具几何尺寸（半径和长度），供刀具补偿功能使用偿功能使用qq刀具寿命是指时间寿命，当刀具寿命到期刀具寿命

20、是指时间寿命，当刀具寿命到期时，时，CNCCNC系统将提示用户更换刀具系统将提示用户更换刀具qqCNCCNC系统都具有刀具号系统都具有刀具号（T T）管理功能，用管理功能，用于标识刀库中的刀具和自动选择加工刀具于标识刀库中的刀具和自动选择加工刀具11/13/202224第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.4 CNC装置的功能装置的功能1.1.补偿功能补偿功能qq刀刀刀刀具具具具半半半半径径径径和和和和长长长长度度度度补补补补偿偿偿偿功功功功能能能能：实实现现按按零零件件轮轮廓廓编编制制的的程程序控制刀具中心轨迹的功能。序控制刀具中心轨迹的功

21、能。qq传传传传动动动动链链链链误误误误差差差差：包包括括螺螺距距误误差差补补偿偿和和反反向向间间隙隙误误差差补补偿偿功能。功能。qq非非非非线线线线性性性性误误误误差差差差补补补补偿偿偿偿功功功功能能能能：对对诸诸如如热热变变形形、静静态态弹弹性性变变形形、空空间间误误差差以以及及由由刀刀具具磨磨损损所所引引起起的的加加工工误误差差等等，采采用用AIAI、专专家家系系统统等等新新技技术术进进行行建建模模，利利用用模模型型实实施施在在线线补偿补偿11/13/202225第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.4 CNC装置的功能装置的功能1.1

22、.人机对话功能人机对话功能q菜单结构操作界面菜单结构操作界面q零件加工程序的编辑环境零件加工程序的编辑环境q系系统统和和机机床床参参数数、状状态态、故故障障信信息息的的显示、查询或修改画面等显示、查询或修改画面等11/13/202226第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.4 CNC装置的功能装置的功能1.1.自诊断功能自诊断功能2.CNCCNC自动实现故障预报和故障定位的功能自动实现故障预报和故障定位的功能qq开机自诊断开机自诊断qq在线自诊断在线自诊断qq离线自诊断离线自诊断qq远程通讯诊断远程通讯诊断11/13/202227第第第第三三

23、三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.1.4 CNC装置的功能装置的功能1.1.通讯功能通讯功能2.CNC与外界进行信息和数据交换的功能qqRS232CRS232C接口，可传送零件加工程序接口，可传送零件加工程序qqDNCDNC接口，可实现直接数控接口，可实现直接数控qqMAP(MAP(制造自动化协议制造自动化协议)模块模块qq网网卡卡：适适应应FMSFMS、CIMSCIMS、IMSIMS等等制制造造系系统统集集成的要求成的要求11/13/202228第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.2 CNC装置的硬件结

24、构装置的硬件结构1.主要内容qq了解了解CNCCNC装置的硬件结构（单机和多机）装置的硬件结构（单机和多机）qq了解了解CNCCNC装置中各个模块及其功能（主板和装置中各个模块及其功能（主板和总线、显卡、输入输出模块、存储模块、总线、显卡、输入输出模块、存储模块、设备辅助接口模块、位置控制模块设备辅助接口模块、位置控制模块qq了解了解CNCCNC装置中两类多主结构：共享总线结装置中两类多主结构：共享总线结构和共享存储器结构构和共享存储器结构11/13/202229第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置3.2.1 概述概述 CNC装置从它的硬件组成结构

25、来看，若按其中含有CPU的多少来分，可分为下面几类:11/13/202230第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置qq单单单单机机机机系系系系统统统统:整整个个CNCCNC装装置置只只有有一一个个CPUCPU，它它集集中中控控制制和和管管理理整整个个系系统统资资源源，通通过过分分时时处处理理的的方方式式来来实实现现各各种种NCNC功能。功能。qq主主主主从从从从结结结结构构构构，系系统统中中只只有有一一个个CPU(CPU(称称为为主主CPU)CPU)对对系系统统的的资资源源有有控控制制和和使使用用权权其其它它带带CPUCPU的的功功能能部部件件，只只

26、能能接接受受主主CPUCPU的的控控制制命命令令或或数数据据，或或向向主主CPUCPU发发出出请请求求信信息息以以获获得得所所需需的的数数据据。即即它它是是处处于于以以从从属属地地位位的的，故故称称之之为主从结构。为主从结构。3.2.1 概述概述11/13/202231第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置qq多多多多机机机机系系系系统统统统:CNCCNC装装置置中中有有两两个个或或两两个个以以上上的的CPUCPU，即即系系统统中中的的某某些些功功能能模模块块自自身身也也带带有有CPUCPU，根根据据部部件件间间的的相相互互关关系又可将其分为：系又可

27、将其分为：多主结构多主结构多主结构多主结构：系统中有两个或两个以上带：系统中有两个或两个以上带CPUCPU的模块部的模块部件对系统资源有控制或使用权。模块之间采用紧耦件对系统资源有控制或使用权。模块之间采用紧耦合，有集中的操作系统，通过仲裁器来解决总线争合，有集中的操作系统，通过仲裁器来解决总线争用问题，通过公共存储器进行交换信息。用问题，通过公共存储器进行交换信息。分布式结构分布式结构分布式结构分布式结构：系统有两个或两个以上带：系统有两个或两个以上带CPUCPU的功能模的功能模块，各模块有自己独立的运行环境，模块间采用松块，各模块有自己独立的运行环境，模块间采用松耦合，且采用通讯方式交换信

28、息耦合，且采用通讯方式交换信息。3.2.1 概述概述11/13/202232第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置CNCCNC装置是按模块化设计的方法构造的装置是按模块化设计的方法构造的l l模模模模块块块块化化化化设设设设计计计计方方方方法法法法：将将控控制制系系统统按按功功能能划划分分成成若若干干种种具具有有独独立立功功能能的的单单元元模模块块,并并配配上上相相应应的的驱驱动动软软件件。系系统统设设计计时时按按功功能能的的要要求求选选择择不不同同的的功功能能模模块块，并并将将其其插插入入控控制制单单元元母母板板上上，即即可可组组成成一一个个完完整

29、整的的控控制制系系统统的的方方法法。其其中中单单元元母母板板一一般般为为总总线线结结构构的的无无源母板，它提供模块间互联的信号通路。源母板，它提供模块间互联的信号通路。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202233第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置优点：n实现CNC系统模块化设计的条件是总线(BUS)标准化。n采用模块化结构时，CNC系统设计工作则可归结为功能模块的合理选用。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202234第第第第三三三三章章章章 计计计计算

30、算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置I/O设备计算机主板显 示 卡功能模板m功能模板1电 子 盘多功能卡位置控制板n位置控制板1PLC模块主轴控制模板机床I/O控制面板速度控制单元1速度控制单元n功能驱动1功能驱动m系 统 总 线（BUS）标准PC计算机CNC装置CNC系统CNC CNC CNC CNC 系统硬件框图系统硬件框图 3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202235第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置1.1.计算机主板和系统总线计算机主板和系统总线计算机主板和系统总线计算机主板和系统

31、总线(母板母板母板母板)计算机主板是计算机主板是CNCCNC装置的核心。装置的核心。qq 功能结构：功能结构：CPUCPU及其外围芯片；及其外围芯片；内存单元、内存单元、cachecache及其外围芯片；及其外围芯片；通讯接口通讯接口(串口，并口，键盘接口串口，并口，键盘接口)。软、硬驱动器接口软、硬驱动器接口3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202236第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置qq计算机主板的主要作用计算机主板的主要作用计算机主板的主要作用计算机主板的主要作用：对输入到：对输入到CNCCN

32、C装置中的装置中的种种数据、信息种种数据、信息(零件加工程序，各种零件加工程序，各种I/OI/O信息信息等等)进行相应的算术和逻辑运算。并根据其处理进行相应的算术和逻辑运算。并根据其处理结果，向各功能模块发出控制命令，传送数据，结果，向各功能模块发出控制命令，传送数据，使用户的指令得以执行。使用户的指令得以执行。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202237第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置qq系统总线系统总线(母板母板)：由一组传送数字信息的物理导：由一组传送数字信息的物理导线组成，它是计算机系统内

33、部进行数据或信息交线组成，它是计算机系统内部进行数据或信息交换的通道：换的通道：数据总线数据总线地址总线：地址总线：控制总线：控制总线：qq工业用工业用PCPC机的总线母板是独立的无源四层板（走机的总线母板是独立的无源四层板（走线面、元件面、电源层和地线层），它的可靠性线面、元件面、电源层和地线层），它的可靠性高于两层板。其规格有高于两层板。其规格有6 6槽、槽、8 8槽、槽、1212槽、槽、1414槽等。槽等。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202238第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置 显示模块

34、显示模块显示模块显示模块(显示卡显示卡显示卡显示卡)qq显显显显示示示示卡卡卡卡的的的的主主主主要要要要作作作作用用用用：接接收收来来自自CPUCPU的的控控制制命命令令和和显显示示用用的的数数据据，经经与与CRTCRT的的扫扫描描信信号号调调制制后后，产产生生CRTCRT显显示示器器所所需需要要的的视视频频信信号号，在在CRTCRT上上产产生生所需要的画面。所需要的画面。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202239第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置qq在在CNCCNC装置中，装置中，CRTCRT显

35、示是一个非常重要的功能，显示是一个非常重要的功能，它是人机交流的重要媒介它是人机交流的重要媒介它是人机交流的重要媒介它是人机交流的重要媒介，它给用户提供了一，它给用户提供了一个直观的操作环境，可使用户能快速地熟悉适个直观的操作环境，可使用户能快速地熟悉适应其操作过程。应其操作过程。qq显示卡是一个通用性很强的模块。它不仅随时显示卡是一个通用性很强的模块。它不仅随时可以在市场上买到，而且它还有非常丰富的支可以在市场上买到，而且它还有非常丰富的支持软件，因此无需用户自己开发持软件，因此无需用户自己开发。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202240第第

36、第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置 输入输入/出模块出模块(多功能卡多功能卡)qq它它是是CNCCNC装装置置与与外外界界进进行行数数据据和和信信息息交交换换的的接接口口板板，即即CNCCNC装装置置通通过过该该接接口口可可以以从从输输入入设设备备获获取取数数据据，也也可可以以将将CNCCNC装装置置中中的的数数据据送送给给输输出设备。出设备。qq该该模模块块也也是是标标准准的的PCPC机机模模块块，一一般般不不需需要要用用户户自自己己开开发发。如如果果计计算算机机主主板板选选用用的的是是 ALL-IN-ALL-IN-ALL-IN-ALL-IN-ON

37、E ONE ONE ONE 主板，则此板可省略。主板，则此板可省略。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202241第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置 以以上上三三部部分分，再再配配上上键键盘盘、电电源源、机机箱箱，实实际际上上是是一一部部通通用用的的微微型型计计算算机机系系统统，它它是是CNCCNC装装置置的的核核心心，从从某某种种意意义义上上讲讲，CNCCNC装装置置的的档档次次和和性性能能是是由由它它决决定定的的。因因此此，CNCCNC装装置置中中计计算算机机系系统统的的合合理选用是至关重要的。理

38、选用是至关重要的。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202242第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置 电子盘电子盘(存储模块存储模块)qq电电子子盘盘是是CNCCNC装装置置特特有有的的存存储储模模块块。在在CNCCNC装装置置中它用来存放下列数据和参数：中它用来存放下列数据和参数：系统软件、系统固有数据；系统软件、系统固有数据；系系统统的的配配置置参参数数(系系统统所所能能控控制制的的进进给给轴轴数数，轴的定义，系统增益等轴的定义，系统增益等)；用户的零件加工程序。用户的零件加工程序。3.2.2 单机

39、或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202243第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置qq计算机领域所用存储器件有三类：计算机领域所用存储器件有三类：磁存储器件，如：软磁存储器件，如：软/硬磁盘（读硬磁盘（读/写）。写）。光存储器件，如：光盘（只读）。光存储器件，如：光盘（只读）。电子（半导体）存储器件，如电子（半导体）存储器件，如 RAMRAM、ROMROM、FLASHFLASH等。等。前两类一般用作外存储器，其特点是容量大，价格前两类一般用作外存储器，其特点是容量大，价格低。低。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍

40、单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202244第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置qq电子存储器件一般用作内存储器，其价格高于前电子存储器件一般用作内存储器，其价格高于前两类。若按其读写性能来看，它又可分为三类两类。若按其读写性能来看，它又可分为三类只读存储元件（只读存储元件（ROMROM、PROMPROM、EPROMEPROM）易失性随机读写存储元件（易失性随机读写存储元件（RAMRAM）。）。非易失性读写存储元件。这类器件有：非易失性读写存储元件。这类器件有：E E2 2PROMPROM；FLASHFLASH；带后备电池的带后备电池的RA

41、MRAM。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202245第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置qq在在CNCCNC装置中，常采用电子存储器件作为外存储器，装置中，常采用电子存储器件作为外存储器，主要是考虑到主要是考虑到CNCCNC装置的工作环境有可能受到电磁装置的工作环境有可能受到电磁干扰，磁性器件的可靠性低，而电子存储器件的干扰，磁性器件的可靠性低，而电子存储器件的抗电磁干扰能力相对来讲要强一些。抗电磁干扰能力相对来讲要强一些。qq因电子器件组成的存储单元是按磁盘的管理方式因电子器件组成的存储单元是按磁

42、盘的管理方式进行的，故称其为进行的，故称其为电子盘电子盘电子盘电子盘。qq电子盘的规格有：电子盘的规格有：1.44MB1.44MB、2.88MB2.88MB、6MB6MB、12MB12MB等。等。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202246第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置 PLC(Programmable PLC(Programmable PLC(Programmable PLC(Programmable Logic Logic Logic Logic Controller)Controller)

43、Controller)Controller)模模模模块块块块qqPLCPLCPLCPLC模块模块模块模块：CNCCNC装置实现顺序控制的模块。装置实现顺序控制的模块。qqPLCPLCPLCPLC模模模模块块块块的的的的作作作作用用用用：接接收收来来自自操操作作面面板板、机机床床上上的的各各行行程程开开关关、传传感感器器、按按钮钮、强强电电柜柜里里的的继继电电器器以以及及主主轴轴控控制制、刀刀库库控控制制的的有有关关信信号号，经经处处理理后后输输出去控制相应器件的运行出去控制相应器件的运行。qqCNCCNC装置与被控设备交换的信息有三类：装置与被控设备交换的信息有三类：开关信号、模拟信号、脉冲信

44、号开关信号、模拟信号、脉冲信号。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202247第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置上述信号由于其类型、电平、功率以及抗干上述信号由于其类型、电平、功率以及抗干扰的原因，一般不能直接与扰的原因，一般不能直接与CNCCNC装置相联，装置相联，需要一个接口对这些信号进行变换处理。需要一个接口对这些信号进行变换处理。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202248第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装

45、置置置置q PLCPLCPLCPLC模块变换处理其目的模块变换处理其目的模块变换处理其目的模块变换处理其目的：满足满足CNCCNC系统的输入输出要求。信号转换主要包系统的输入输出要求。信号转换主要包括以下几个方面：括以下几个方面：电平转换；电平转换；A/DA/D、D/AD/A转换；转换；数字量与脉冲量相互转换；数字量与脉冲量相互转换；功率匹配；功率匹配；阻断外部的干扰信号进入计算机，在电气上将阻断外部的干扰信号进入计算机，在电气上将CNCCNC装置与外部信号进行隔离，以提高装置与外部信号进行隔离，以提高CNCCNC装置运装置运行的可靠性。行的可靠性。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机

46、或主从结构模块的功能介绍11/13/202249第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置qqPMCPMC模块实现方式有以几种：模块实现方式有以几种：简单简单I/OI/O接口板：接口板：系 统 总 线数 字 接 口光电隔离器件A/DD/A转换调理电路功率放大传 感 元 件功 率 放 大光电隔离器件计 数 器计数脉冲滤波、倍频整形PMC模块硬件逻辑框图开关量转换脉冲量转换模拟量转换3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202250第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置PL

47、CPLC（Programmable Programmable Logic Logic ControllerController）控控制制：它它是是目目前前CNCCNC系统用得最广泛的方式。系统用得最广泛的方式。电 源 模 块通信功能人 机 接 口编程调试和试验功能至传感器和执行器的接口功能应用程序的执行操作系统功能应用程序存储数 据 存 储信号处理功能操作者应用程序设计人员机器/过程PLC系统的基本结构外部供电外部设备第第第第二二二二节节节节 C C C CN N N NC C C C装装装装置置置置的的的的硬硬硬硬件件件件体体体体系系系系结结结结构构构构3.2.2 单机或主从结构模块的功能介

48、绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202251第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置qqCNCCNC机床用的机床用的PLCPLC一般分为两类：一般分为两类：内装型内装型内装型内装型（Built-in TypeBuilt-in Type）PLCPLC（或集成式、内含式）。或集成式、内含式）。独立型独立型独立型独立型（Stand-alone TypeStand-alone Type）PLCPLC（或通用型）或通用型）3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202252第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算

49、算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置 位置控制模块位置控制模块位置控制模块位置控制模块qq位位位位置置置置控控控控制制制制模模模模块块块块是是是是进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统的的的的重重重重要要要要组组组组成成成成部部部部分分分分，是是是是实实实实现现现现轨轨轨轨迹迹迹迹控控控控制制制制时时时时，CNCCNCCNCCNC装装装装置置置置与与与与伺伺伺伺服服服服驱驱驱驱动动动动系系系系统统统统连连连连接接接接的的的的接口模块。接口模块。接口模块。接口模块。qq常用的位置控制模块有：常用的位置控制模块有：常用的位置控制模块有：常用的位置控制模块有：开环位置控制模块：开环位

50、置控制模块：CNCCNC装置与步进电机驱动电源的装置与步进电机驱动电源的接口；接口；闭环（含半闭环）位置控制模块：闭环（含半闭环）位置控制模块：CNCCNC装置与直流、装置与直流、交流伺服驱动装置的接口。交流伺服驱动装置的接口。3.2.2 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍11/13/202253第第第第三三三三章章章章 计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控装装装装置置置置 功能接口模块功能接口模块功能接口模块功能接口模块qq 实现用户特定功能要求的接口板，实现用户特定功能要求的接口板，qq 实例：实例：仿形控制器接口；仿形控制器接口；激光加工焦点自动跟踪器接口；激光