机床数控技术及应用3

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1、3.1计算机数控(CNC)系统的基本概念计算机数控(computerizednumericalcontrol,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系统根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，由一台计算机完成以前机床数控装置所完成的硬件功能，对机床运动进行实时控制。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)驱动装置组成。数控系统（书P2）：是指计算机数字控制装置、可编程序控制器、进给驱动与主轴驱动装置等相关设备的总称。有时则仅指其中的计算机数字控制装置。为区别起见将其中的计算机数字控制装置称为数控

2、装置。3.1计算机数控(CNC)系统的基本概念由于使用了CNC装置，使系统具有软件功能，又用PLC取代了传统的机床电器逻辑控制装置，使系统更小巧，灵活性、通用性、可靠性更好，易于实现复杂的数控功能，使用、维修也方便，并且具有与上位机连接及进行远程通信的功能。3.2微处理器数控[MNC]系统的组成微处理器数控系统(MNC)：大多数CNC装置现在都采用微处理器构成的计算机装置，故也可称微处理器数控系统(MNC)。MNC一般由中央处理单元(CPU)和总线、存储器(ROM，RAM)、输入/输出(I/O)接口电路及相应的外部设备、PLC、主轴控制单元、速度进给控制单元等组成。为MNC的组成原理图。3

3、.2微处理器数控[MNC]系统的组成3.2微处理器数控[MNC]系统的组成3.2微处理器数控[MNC]系统的组成3.2微处理器数控[MNC]系统的组成3.2.1中央处理单元（CPU）和总线（）CPU是微型计算机的核心，由运算器、控制器和内寄存器组组成。它对系统内的部件及操作进行统一的控制，运算器负责数据运算；而控制器则是将存储器中的程序指令进行译码并向CNC装置的各部分发出执行操作的控制信号，且根据所接收的反馈信息决定下一步的命令操作。。总线（BUS）是信息和电能公共通路的总称，由物理导线构成。CPU与存储器、I/O接口及外设间通过总线联系。总线按功能分为数据总线（DB）地址总线（AB）和

4、控制总线（CB）.数控系统中常用的标准总线有S—100，MULTIBUS，STD及VWE总线等。3.2微处理器数控[MNC]系统的组成3.2.2存储器[memory]（1）概述存储器用于于存储系统软件(管理软件和控制软件)和零件加工程序等，井将运算的中间结果和处理后的结果(数据)存储起来。3.2微处理器数控[MNC]系统的组成①随机存取存储器(读写存储器)RAM(randomaccessmemory)用来存储零件加工程序或作为工作单元存放各种输出数据、输入数据、中间计算结果，与外存外存交换信息以及作推栈用等。其存储单元的内容既可读出又可写入或改写。②只读存储器器(read-onlymemo

5、ry)专门存放系统软件(控制程序、管理程序、表格和常数)的存储骆，使用时其存储单元的内容不可改变，即不可写入而只能读出，也不会因断电而丢失内容。。3.2微处理器数控[MNC]系统的组成3.2.2输入/输出（I／O）接口电路及相应的外部设备(1)I/O接口指外设与CPU间的联接电路。微机与外设要有输入输出数据通道，以便交换信息。一般外设与存储器间不能直接通信，需靠CPU传递信息，通过CPU对I/O接口的读或写操作，完成外设与CPU间输入或输出信息的操作。CPU向外设送出信息的接口称为输出接口，外设向CPU传递信息的接口称输入接口，此外还有双向接口。微机中I/O接口包括硬件电路和软件两部分。由

6、于选用的I/O设备或接口芯片不同，I/O接口的操作方式也不同，因而应用程序也不同。I/O接口硬件电路主要由地址译码、I/O读写译码和I/O接口芯片(如数据缓冲器和数据锁存器等)组成。在则CNC系统中I/O的扩展为控制对象或外部设备提供输入/输出通道，实现机床的控制和管理功能，如开关量控制、逻辑状态监测、键盘、显示器接口等。I/O接口电路同与其相连的外设硬件电路特性密切相关，如驱动功率、电平匹配、干扰抑制等。3.2微处理器数控[MNC]系统的组成3.2微处理器数控[MNC]系统的组成输入/输出部分包括各种类型的输入/输出设备（又称外部设备）以及输入/输出接口控制部件。其外部设备主要包括光电阅

7、读机（纸带输入机）、CRT显示器、键盘、穿孔机以及面板等。光电阅读机是用来输入系统程序和零件加工程序的；穿孔机则作为复制零件程序纸带之用，以便保存检查零件程序；键盘主要用作输入操作命令及编辑修改数据段，也可以用作少量零件加工程序的输入；CRT作为显示器及监控之用；操作面板可供操作员改变操作方式，输入整定数据以及启停加工等。除此之外，外部输入设备还包括磁盘、磁带、通迅输入、网络等输出设备还包括打印机。输入/输出接口是计算机