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cNc裝置的硬件結(jié)構(gòu)

日期：2010年06月03　來源：沈陽機(jī)床　關(guān)鍵字：機(jī)床
cNc裝置的硬件結(jié)構(gòu)
    cNc裝置是在硬件支持下，通過系統(tǒng)軟件控制進(jìn)行工作的，其控制功能在相當(dāng)程度上取決于硬件結(jié)構(gòu)。硬件結(jié)構(gòu)根據(jù)控制功能的復(fù)雜程度，可分別采用單處理器結(jié)構(gòu)和多處理器結(jié)構(gòu)。
   數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，按cNc裝置中各電路板的插接方式，可分為大板式結(jié)構(gòu)和功能模塊式結(jié)構(gòu)；按微處理器的個(gè)數(shù)，可分為單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)；按硬件的制造方式．可分為專用型結(jié)構(gòu)和個(gè)人計(jì)算機(jī)式結(jié)構(gòu)；按cNc裝置的開放程度，可分為封閉式結(jié)構(gòu)、Pc嵌入Nc式結(jié)構(gòu)、Nc嵌入Pc式結(jié)構(gòu)和軟件型開放式結(jié)構(gòu)。
   單微處理器結(jié)構(gòu)的cNc系統(tǒng)
  所謂單微處理器結(jié)構(gòu)，是指在cNc裝置中只有一只微處理器(cPu)，工作方式是集 中控制，分時(shí)處理數(shù)控系統(tǒng)的各項(xiàng)任務(wù)，如存儲(chǔ)、插補(bǔ)運(yùn)算、輸人／輸出控制、cRT顯示等。某些CN(：裝置中雖然用了兩個(gè)以上的cPu．但能夠控制系統(tǒng)總線的只是其中的一個(gè)CPI_f，它獨(dú)占總線資源，通過總線與存儲(chǔ)器、輸入輸出控制等各種接口相連。其他的cPu則作為專用的智能部件，不能控制總線，也不能訪問存儲(chǔ)器。這是一種主從結(jié)構(gòu)，故被歸納于單微處理器結(jié)構(gòu)中。單微處理器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。
  單微處理器結(jié)構(gòu)的cNc裝置可劃分為計(jì)算機(jī)部分、位置控制部分、數(shù)據(jù)輸入／輸出接口及外圍設(shè)備。微處理器cPU是cNc裝置的核心，cPu執(zhí)行系統(tǒng)程序，首先讀取工件加工程序，對(duì)加工程序段進(jìn)行譯碼和數(shù)據(jù)處理，然后根據(jù)處理后得到的指令，進(jìn)行對(duì)該加工程序段的實(shí)時(shí)插補(bǔ)和機(jī)床位置伺服控制；它還將輔助動(dòng)作指令通過可編程控制器(PL(：)送到機(jī)床，同時(shí)接收由PLc返回的機(jī)床各部分信息并予以處理，以決定下一步的操作。
  位置控制部分包括位置控制單元和速度控制單元。位置控制單元接收經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算得到的每一個(gè)坐標(biāo)軸在單位時(shí)間間隔內(nèi)的位移量，控制伺服電機(jī)工作，并根據(jù)接收到的實(shí)際位置反饋信號(hào)。修正位置指令．實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確控制。同時(shí)產(chǎn)生速度指令送往速度控制單元，速度控制單元將速度指令與速度反饋信號(hào)相比較，修正速度指令，用其差值去控秘伺服電機(jī)，使其以恒定速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
  數(shù)據(jù)輸入／輸出接口與外圍設(shè)備是cNc裝置與操作者之間交換信息的橋梁。例如，通過MDI方式或串行通信，可將工件加工程序送人cNc裝置；通過cRT顯示器，可以顯示工件的加工程序和其他信息。在單微處理器結(jié)構(gòu)中，由于僅由一個(gè)微處理器進(jìn)行集中控制，故其功能將受cPU字長(zhǎng)、數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)、尋址能力和運(yùn)算速度等因素的限制。如果插補(bǔ)等功能由軟件來實(shí)現(xiàn)，則數(shù)控功能的實(shí)現(xiàn)與處理速度就成為突出的矛盾。解決矛盾的措施可以有：增加浮點(diǎn)協(xié)處理器、采用帶有cPu的PL和cRT等智能部件。

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