数控系统2.1.

1、第二章 数控系统的基本结构 数控系统硬件结构的类型数控系统硬件结构的类型 大板式结构和模块化结构；大板式结构和模块化结构； 专用型结构和开放式结构；专用型结构和开放式结构； 单微处理器结构和多微处理器结构单微处理器结构和多微处理器结构。 大板式结构和模块化结构大板式结构和模块化结构 大板式结构数控系统的数控装置可有主板，附加大板式结构数控系统的数控装置可有主板，附加 轴控制板，轴控制板，PLC板，通信板和电源板等组成。板，通信板和电源板等组成。 体积小，结构紧凑，价格低的特点，硬件的功能体积小，结构紧凑，价格低的特点，硬件的功能 部件不易变动。部件不易变动。 模块化结构的数控系统将整个数控装置

2、按功能分模块化结构的数控系统将整个数控装置按功能分 成模块。成模块。 设计简单，适应性和扩展性强，调试方便。设计简单，适应性和扩展性强，调试方便。 常用功能模块有常用功能模块有CNC控制板，位置控制板，控制板，位置控制板，PLC 板，图形板等。板，图形板等。 专用型结构和开放式结构专用型结构和开放式结构 专用型结构有制造厂家专门设计和制造，专用型结构有制造厂家专门设计和制造， 硬件间彼此不能替代。硬件间彼此不能替代。 开放式数控系统开放式数控系统 按开放程度分类按开放程度分类 （1）“PC嵌入NC” 将PC机丰富的软件资源和数控软件技术 结合。 （2）“NC嵌入PC” 有开放式的运动控制卡和P

3、C机组成。 （3）SOFT型 CNC软件全部装在计算机中。 单微处理器和多微处理器单微处理器和多微处理器 单微处理器结构单微处理器结构 CPU ROMRAMIN接口接口OUT接口接口 阅读机阅读机 接口接口 MDI/CRT 接口接口 位置位置 控制控制 其它其它 接口接口 总线总线 单微处理器硬件结构图单微处理器硬件结构图 多微处理器结构多微处理器结构 总线互联方式，典型的结构:共享总线型、共享存储器型共享总线型、共享存储器型 及混合型结构。及混合型结构。 （1）功能模块功能模块 1）CNC管理模块 2）存储器模块 3）CNC插补模块 4）位置控制模块 5）操作控制数据输入、输出和显示模块 6

4、）PLC模块 （2）共享总线结构）共享总线结构 （3）共享存储器结构）共享存储器结构 数控系统硬件结构主要组成部数控系统硬件结构主要组成部 分的功能分的功能 组成组成 微处理器及总线微处理器及总线 存储器存储器 位置控制器位置控制器 可编程控制器可编程控制器(PLC)接口接口 各种输入各种输入/输出设备输出设备(I/O)接口接口 微处理器和总线 1、微处理器主要完成信息处理，包括控制和 运算两方面。 Intel 4004Intel 80386 龙芯3酷睿2 2、总线是由一组传送数字信息的物理导线组 成。 数据总线 地址总线 控制总线 存储器 功能：存储器用于存放程序、数据和参数。 分类：只读存

5、储器和随机存储器。 CMOS RAM 磁泡存储器 定时器和中断控制器 位置控制器 可编程控制器接口 三、输入输出接口 纸带阅读机接口 键盘MIDI接口 数码显示器接口 CRT显示器接口 直流开关量输入接口 直流开关量输出接口 模拟量输入/输出 通信接口 开放式数控系统的产生开放式数控系统的产生 随着科技的发展和生产的需求，需要一种灵活（功能可组、可扩展、随着科技的发展和生产的需求，需要一种灵活（功能可组、可扩展、 可添加）的开放式数控系统，打破可添加）的开放式数控系统，打破 “封闭式的封闭式的”数控系统。数控系统。 体系开放化体系开放化定义（定义（IEEE）：）： 具有在不同的工作平台上均能实

6、现系统功能、且可以与其它的系具有在不同的工作平台上均能实现系统功能、且可以与其它的系 统应用进行互操作的系统。统应用进行互操作的系统。 开放式数控系统特点：开放式数控系统特点： 1 1 系统构件（软件和硬件）具有标准化系统构件（软件和硬件）具有标准化(Standardization)(Standardization)与多样化与多样化 ( Diversification)( Diversification)和互换性和互换性(Interchangeability)(Interchangeability)的特征的特征 2 2 允许通过对构件的增减来构造系统，实现系统允许通过对构件的增减来构造系统，实现系统“积木式积木式”的集成构的集成构 造，应该是可移植的和透明的；造，应该是可移植的和透明的； 开放体系结构开放体系结构CNCCNC的优点的优点 1 向未来技术开放：由于软硬件接口都遵循公认的标准协议，只需向未来技术开放：由于软硬件接口都遵循公认的标准协议，只需 少量的重新设计和调整，新一代的通用软硬件资源就可能被现有系少量的重新设计和调整，新一代的通用软硬件资源就可能被现有系 统所采纳、吸收和兼容，这就意味着系统的开发费用将大大降低而统所采纳、吸收和兼容，这就意味着系统的开发费用将大大降低而 系统性能与可靠性将不断改善并处于长生命周期；系统性能