第三章 数控原理(数控系统).ppt

1、3.4.1计算机数控系统的组成,1、硬件组成,3.4.1计算机数控系统的组成,2、软件组成 系统软件 加工程序,3.4.2 计算机数控装置硬件结构,一、单CPU系统 （一）特点：集中控制、分时管理 优点：结构简单、易于实现；缺点：难于实现高速、高精度。 （二）结构形式 1、大板结构：FANUC CNC 6MB 2、功能模块结构： 二、多处理机系统 （一）实现思路： （二）特点：每个CPU完成特定功能。分散管理（模块化结构）。优点：易于扩展、可靠性高。,3.4.2 计算机数控装置硬件结构,二、多处理机系统 （三）基本功能模块： CNC管理模块：系统初始化、系统管理、监控与故障诊断。 CNC插补模

2、块：译码、插补预处理、插补 PLC模块：顺序控制（I/O处理、M、S、T处理） 位置控制模块：位置采集与控制 操作控制模块：人机交互输入输出、显示 存储器模块：主存储器（共享存储器）,3.4.2 计算机数控装置硬件结构,二、多处理机系统 （四）多微处理器数控系统结构： 1、分布式系统,3.4.2 计算机数控装置硬件结构,二、多处理机系统 （四）多微处理器数控系统结构： 2、主从式系统,3.4.2 计算机数控装置硬件结构,二、多处理机系统 （四）多微处理器数控系统结构： 3、总线式系统,3.4.2 计算机数控装置硬件结构,三、专用封闭结构与开放式结构 1、专用封闭结构及其缺陷 优点：结构紧凑、性

3、价比高 缺点：兼容性差、开发周期长（5年）。难以扩展升级。维护困难。 2、基于工业PC机开放式结构 开放式结构的主要类型： PC+NC式：FANUC18i16i、SIMENS840D、AB9/360 NC嵌入PC式：Delta tau公司PMAC-NC、MAZAK MAZATROL640CNC 软件型开放式结构：MDSI Open CNC,3.4.2 计算机数控装置软件结构,一、CNC系统是软硬件界面,3.4.2 计算机数控装置软件结构,二、CNC系统的特点及其实现 1、多任务并行性 （1）多任务 （2）并行性：指计算机在同一时刻或同一时间内完成两个及其两个以上的任务。 （3）CNC系统中实现

4、多任务并行处理的方式： 资源分时共享并行处理方式： （单CPU系统） 需解决问题：两个时间分配问题 解决办法：循环轮流与中断优先级相结合的方法。,3.4.2 计算机数控装置软件结构,二、CNC系统的特点及其实现 资源分时共享并行处理方式时间分配图。,3.4.2 计算机数控装置软件结构,二、CNC系统的特点及其实现 资源重复流水线并行处理,1、2、3、4分别代表：输入、插补准备、插补、位置控制,3.4.2 计算机数控装置软件结构,二、CNC系统的特点及其实现 资源重复流水线并行处理 要解决的问题：节拍（时间配合）、信息交换（空间配合）,3.4.2 计算机数控装置软件结构,二、CNC系统的特点及其实现 （4）实时性及其实现 实时性：任务在有限时间内完成（有限时间内完成对外部事件的响应）。 实时性的实现中断 CNC系统中的中断类型： 外部中断（键盘中断、I/O接口中断、阅读机中断） 定时中断（插补、位置控制） 程序中断：存储器出错，超时、溢出、除零 CNC系统的中断结构模式：,3.4.2 计算