第二章 计算机数控系统CNC与控制原理
本章主要内容
第一节 概述
第二节 CNC装置的硬件结构
第三节 CNC装置的软件结构
第四节 可编程控制器(PLC)
第五节 典型的CNC系统简介
2
2.1概述
1. CNC系统?
从自动控制的角度来看，CNC系统是一种位置、速 度
(还包括电流)控制系统，其本质上是以多执行部件(各运
动轴)的位移量、速度为控制对象并使其协调运动的自动控
制系统，是一种配有专用操作系统的计算机控制系统。
从外部特征来看，CNC系统是由硬件(通用硬件和专
用硬件)和软件(专用)两大部分组成的。
3
2.1概述
CNC系统平台
4
2.1概述
5
2.1概述
2. CNC系统工作过程
输入 译码 数据处理 插补 将各个坐标轴的
分量送到各控制轴的驱动电路，经过转换、放大去驱动
伺服电动机，带动各轴运动 实时位置反馈控制，使
各个坐标轴能精确地走到所要求的位置。
1)输入
输入内容——零件程序、控制参数和补偿数据。
输入方式——磁盘输入、光盘输入、键盘输入、通
讯接口输入及连接上位计算机的DNC接口输入等。
6
2.1概述
2)译码：以一个程序段为单位，根据一定的语法规则解释、
翻译成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存
放在指定的内存专用区内。
3)数据处理：包括刀具补偿，速度计算以及辅助功能的处理
等。
4)插补：通过插补计算程序在一条曲线的已知起点和终点之
间进行“数据点的密化工作”。
5)位置控制：在每个采样周期内，将插补计算出的理论位置
与实际反馈位置相比较，用其差值去控制进给伺服电机。
6)I/O处理：处理CNC装置与机床之间的强电信号输入、输
出和控制。
7)显示：零件程序、参数、刀具位置、机床状态等。
8)诊断：检查一切不正常的程序、操作和其他错误状态。
7
2.2 CNC装置的硬件结构
CNC装置的硬件结构
按其中含有CPU的多少可分为：
单微处理机结构和多微处理机结构；
按电路板的结构特点可分为：
大板结构和模块化结构。
8
2.2 CNC装置的硬件结构
单微处理器
单微处理器硬件结构图
9
2.2 CNC装置的硬件结构
1. 单微处理器数控装置:
以一个CPU(中央处理器)为核心，CPU通过总线与存储
器和各种接口相连接，采取集中控制、分时处理的工作方式，
完成数控加工各个任务。
特点： ? 一个微处理器完成所有的功能
? 采用总线结构
? 结构简单，易于实现
? 功能受限制
单微处理器结构组成：
微处理器(运算、控制)、存储器、总线、接口；
10
2.2 CNC装置的硬件结构
存储器
只读存储器(ROM)：系统程序 ；
随机存储器(RAM)：运算的中间结果、需显示的数
据、运行中的状态、标志信息；
CMOS RAM或磁泡存储器：加工的零件程序、机床参
数、刀具参数 。
位置控制单元
?对进给运动的坐标轴位置进行控制(包括位置和速度控制)
?对主轴控制，一般只包括速度控制
?刀库位置控制(简易位置控制)
11
2.2 CNC装置的硬件结构
2. 多微处理器结构
在一个数控系统中有两个或两个以上的微处理器，
分别实现相应的数控功能。
特点：
能实现真正意义上的并行处理，处理速度快，
可以实现较复杂的系统功能。容错能力强，在某模块出
故障后，通过系统重组仍可断继续工作。
12
2.2 CNC装置的硬件结构
结构形式：可分：分布式、主从式、总线式。
分布式：各CPU独立、完整，通过外部通信链路连接起来，
数据交换和资源共享通过网络技术实现。
主从式：主控CPU、从控CPU，主控CPU才能控制和访问总
线，通过总线对从控CPU控制、监视、协调。
总线式(多主式)：主
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容，请联系我们，一经查实，本站将立刻删除。
如需转载请保留出处：https://51itzy.com/kjqy/22505.html