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CNC數(shù)控系統(tǒng)的硬件了解

瀏覽次數(shù):3830 更新更新時間:2014-11-01

隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)和表面安裝技術(shù)的發(fā)展,CNC數(shù)控系統(tǒng)硬件模塊及安裝方式不斷改進。那么我們現(xiàn)在對其結(jié)構(gòu)方面進行了解。從CNC數(shù)控系統(tǒng)的總體安裝結(jié)構(gòu)看,有整體式結(jié)構(gòu)和分體式結(jié)構(gòu)兩種。

 

   所謂整體式結(jié)構(gòu)是把CRT和MDI面板、操作面板以及功能模塊板組成的電路板等安裝在同一機箱內(nèi)。這種方式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊,便于安裝,但有時可能造成某些信號連線過長。分體式結(jié)構(gòu)通常把CRT和MDI面板、操作面板等做成一個部件,而把功能模塊組成的電路板安裝在一個機箱內(nèi),兩者之間用導線或光纖連接。許多CNC機床把操作面板也單獨作為一個部件,這是由于所控制機床的要求不同, 操作面板相應地要改變,做成分體式有利于更換和安裝。

 

CNC操作面板在機床上的安裝形式有吊掛式、床頭式、控制柜式、控制臺式等多種。

 

從組成CNC系統(tǒng)的電路板的結(jié)構(gòu)特點來看,有兩種常見的結(jié)構(gòu),即大板式結(jié)構(gòu)和模塊化結(jié)構(gòu)。大板式結(jié)構(gòu)的特點是, 一個系統(tǒng)一般都有一塊大板,稱為主板。主板上裝有主CPU和各軸的位置控制電路等。其他相關(guān)的子板(完成一定功能的電路板),如ROM板、零件程序存儲器板和PLC板都直接插在主板上面,組成CNC系統(tǒng)的核心部分。由此可見,大板式結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,可靠性高,價格低,有很高的性能/價格比,也便于機床的一體化設計,大板結(jié)構(gòu)雖有上述優(yōu)點,但它的硬件功能不易變動,不利于組織生產(chǎn)。

 

    另外一種柔性比較高的結(jié)構(gòu)就是總線模塊化的開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu),其特點是將CPU、存儲器、輸入輸出控制分別做成插件板(稱為硬件模塊),甚至將CPU、存儲器、輸入輸出控制組成獨立微型計算機級的硬件模塊,相應的軟件也是模塊結(jié)構(gòu),固化在硬件模塊中。硬軟件模塊形成一個特定的功能單元,稱為功能模塊。功能模塊間有明確定義的接口,接口是固定的,成為工廠標準或工業(yè)標準,彼此可以進行信息交換。于是可以積木式組成CNC系統(tǒng),使設計簡單,有良好的適應性和擴展性,試制周期短,調(diào)整維護方便,效率高。

 

    從CNC系統(tǒng)使用的CPU及結(jié)構(gòu)來分,CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)一般分為單CPU和多CPU結(jié)構(gòu)兩大類。初期的CNC系統(tǒng)和現(xiàn)在的一些經(jīng)濟型CNC系統(tǒng)采用單CPU結(jié)構(gòu),而多CPU結(jié)構(gòu)可以滿足數(shù)控機床高進給速度、高加工精度和許多復雜功能的要求,也適應于并入FMS和CIMS運行的需要,從而得到了迅速的發(fā)展,它反映了當今數(shù)控系統(tǒng)的新水平。

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