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  • 1 # 雪域匆匆客

    計算機數控系統(ComputeNumericalContr01)簡稱CNC系統,是一種用計算機透過執行其儲存器內的程式來實現數控功能,並配有介面電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統。數控機床在CNC系統的控制下,自動地按給定的加工程式加工出工件。所以,計算機數控系統是一種包含計算機在內的數字控制系統。---專業CNC維修

    自1952年出現第一臺數控銑床以來,一直採用硬體數控裝置對機床進行控制,簡稱NC裝置。經過大約二十年時間,到1971年開始引入了計算機控制。一開始CNC系統中採用小型計算機取代傳統的硬體數控(NC),但隨著計算機技術的發展,現代數控機床大都採用成本低、功能強和可靠性高的微型計算機,取代小型計算機進行機床數字控制,簡稱MNC,但是大家習慣上仍稱它們是CNC。採用計算機控制和採用微型計算機控制的工作原理基本相同。

    CNC系統是一種位置控制系統。其控制過程是根據輸入的資訊(加工程式),進行資料處理、插補運算,獲得理想的運動軌跡資訊,然後輸出到執行部件,加工出所需要的工件。CNC系統的核心是CNC裝置。由於採用了計算機,使CNC裝置的效能和可靠性提高,促使CNC系統迅速發展。

    主要硬體元部件功能

    CNC裝置的硬體組成一般有:CPU及匯流排、儲存器、輸入裝置介面、I/O電路介面、位置控制器、顯示裝置介面,以及通訊網路介面等。下面對主要元部件做一簡單介紹。

    CPU與匯流排

    1.CPU概述

    CPU是CNC裝置的核心,具有執行計算的能力和控制能力。CPU主要由控制單元、算術邏輯單元和一些暫存暫存器組成。CPU在CNC裝置中工作時,其控制單元從儲存器中依次取出組成程式的指令,進行譯碼後,向CNC裝置的各部分按順序發出執行操作的控制訊號;同時接收執行部件發出的反饋訊號,與程式中的指令訊號比較後,決定下一步應執行的操作。

    2.匯流排

    匯流排是計算機系統內部各獨立模組之間傳遞各種訊號的渠道。計算機系統中,各種功能模組透過匯流排有機地連線起來,透過匯流排實現相互間的資訊傳送和通訊。

    匯流排通常可以分為片匯流排、內匯流排和外匯流排。

    片匯流排為元件級匯流排,是組成一個小系統或CPU外掛各晶片間的連線匯流排。片匯流排包括地址匯流排、資料匯流排和控制匯流排,即所謂三匯流排結構。

    內匯流排又稱系統匯流排,為板級匯流排,甩於CNC裝置中各外掛板之間的連線和通訊。如S—100匯流排、PC匯流排、Multi匯流排,STD、IBM—AT、標準匯流排等。

    外匯流排又稱通訊匯流排,它用於系統與系統之間的通訊。這類匯流排有RS—232C、RS—422、IEEE—488等。

    實際應用和理論分析證明,STD匯流排是一種比較好的工業匯流排,在國際上獲得廣泛應用,也是國內優選重點發展的工業標準機匯流排。

    STD匯流排的CPU模板幾乎可以包容所有的8位和16位微處理器,如Z80、8080、68—00、8086、8088、80286,以及微控制器8031、8098等,並且可以與各種通用的儲存器和I/O介面模組匹配。

    STD匯流排的工業介面板可以與控制現場的各種機電裝置直接連線,可以驅動各種功率的交流電動機、直流電動機、步進電動機,各種繼電器、接觸器等。減少了中間環節,不僅降低成本,也提高了系統的可靠性,並且簡化了系統設計。

    STD匯流排的顯著特點是模組化和高可靠性,可以簡要地歸納如下:

    (1)板結構,功能單一 STD產品採用小板結構,標準尺寸165mmXll4mm’一塊模板通常只有一種功能,使用者可以根據需要靈活地組成自己的實用系統。

    (2)標準佈局,安全可靠 各種模板都是按標準佈局設計的,模板上的佈局基本是由匯流排驅動,經過功能模組,連到I/O介面。這種結構設計,具有最短的路徑,降低各種訊號相互干擾,模組的可靠性提高。

    產品配套,功能齊全 STD匯流排產品在國際上已有近千種模板,有許多家公司供貨,可以提供多種STD匯流排的功能模組。

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