機(jī)床數(shù)控裝置(習(xí)慣稱為數(shù)控系統(tǒng))是對機(jī)床進(jìn)行控制,并完成零件自動加工的專用電子計算機(jī)槽顶。它接收數(shù)字化了的零件圖樣和工藝要求等信息,按照一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行插補(bǔ)運算,用運算結(jié)果實時地對機(jī)床的各運動坐標(biāo)進(jìn)行速度和位置控制,完成零件的加工对竣。數(shù)控機(jī)床的總體框圖如圖1所示难衰。

圖1數(shù)控機(jī)床總體框圖

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,特別是微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,使數(shù)控系統(tǒng)不斷得到最新硬軟件資源而飛速發(fā)展巫玻。各著名的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家,平均每三年就有一種新型號數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品誕生丛忆。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也從解決疑難零件加工、批量零件自動化生產(chǎn),到進(jìn)入家庭作坊,越來越廣泛地應(yīng)用到各種場合,同時也不斷對數(shù)控系統(tǒng)的硬軟件提出新的要求仍秤。集中地表現(xiàn)在要求有開放式結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)熄诡、適應(yīng)技術(shù)發(fā)展和用戶自己開發(fā)的功能。目前一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū),如歐洲诗力、美國凰浮、日本等,都相繼進(jìn)行開放式結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的研究和開發(fā),如歐洲的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlWithinAutomation)計劃。美國的NGC(NextGenerationworkstation/machineControllerarchitecture)計劃苇本。開放式數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)有硬件平臺渡铲、軟件平臺、一個用戶可擴(kuò)展的硬軟件空間和應(yīng)用開發(fā)環(huán)境号嵌。硬件平臺:由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠提供,或是選擇通用的標(biāo)準(zhǔn)模塊,但其配置可由用戶在較大范圍內(nèi)選擇,如控制軸數(shù)楞澳、控制方式、各種外部設(shè)備等捣雪。軟件平臺:由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠提供,或CNC軟件開發(fā)商提供,它是系統(tǒng)的核心軟件,即CNC堡扳、PLC的基本軟件,同時提供好的用戶開發(fā)應(yīng)用軟件的環(huán)境。應(yīng)用軟件:用戶在數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠提供的硬軟件平臺基礎(chǔ)上,開發(fā)專用軟件红骏、硬件,實現(xiàn)用戶要求的控制功能躬伐。個人計算機(jī)(PersonalComputer——PC)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,為我們開發(fā)以PC為基礎(chǔ)(PCBased)、開放式結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)提供了一種有效的途徑星茶。PC從80年代初作為辦公用的計算機(jī),發(fā)展到今天,已成為進(jìn)入各領(lǐng)域的主流計算機(jī),被廣泛用于過程控制和自動化領(lǐng)域吵墅。PC的主頻已達(dá)到450MHz,可以滿足各種CNC高速實時控制系統(tǒng)的要求,豐富的軟件資源,如DOS、Windows飒胜、C語言等開發(fā)工具,大量可利用的外部設(shè)備,如CRT公遭、平板顯示器、光盤驅(qū)動器射严、軟盤驅(qū)動器禁灼、硬盤驅(qū)動器管挟、鍵盤等硬件支持。PC的芯片集成度越來越高,PC的產(chǎn)量逐年增加,這都為以PC為基礎(chǔ)的CNC系統(tǒng)縮小體積弄捕、有高的性能價格比提供了條件,由于以PC為基礎(chǔ)的CNC系統(tǒng)充分利用PC的硬軟件資源,就可以跟隨PC的發(fā)展而不斷采用新的技術(shù)僻孝。早期使用Intel80286、80386,現(xiàn)在是PentiumⅢ,操作系統(tǒng)也從DOS發(fā)展到Windows等,所以以PC為基礎(chǔ)的CNC系統(tǒng)得到越來越快的發(fā)展和應(yīng)用守谓。以PC為基礎(chǔ)的CNC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式有以下三種:第一種是把數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠開發(fā)的數(shù)控專用硬件和軟件裝到PC的母板上,用ISA或PCI總線,保留原PC的整體形象,如圖2所示穿铆。

圖2數(shù)控專用模板裝入PC母板的結(jié)構(gòu)

第二種是數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠,在自己生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)中嵌入PC機(jī)的主板,這種嵌入式結(jié)構(gòu),展現(xiàn)的是生產(chǎn)廠的整體結(jié)構(gòu)特點,使用生產(chǎn)廠的專用總線或混合總線結(jié)構(gòu),如圖3所示。

圖3PC主板嵌入數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

第三種是使PC經(jīng)光纜,用高速串行口總線(或ARCNET等)和數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠開發(fā)的專用硬軟件進(jìn)行通信,如圖4所示斋荞。

圖4PC與數(shù)控專用硬軟件經(jīng)光纜網(wǎng)絡(luò)通信的結(jié)構(gòu)

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