数控技术第二章PPT概要.ppt

1）共享总线 （以系统总线为中心） 总线作用：连接各模块，交换数据，控制信息 a、主模块：带CPU或DMA器件 从模块：不带CPU或DMA器件的各RAM/ROM或I/O b、主模块控制总线，共享标准总线 c、优先级 仲裁电路 串行：按连接位置决定 d、优/缺点 系统配置灵活，结构简单，无源总线造价低 有竞争总线 并行：配专用逻辑电路，用优先权编码 以下为共享总线结构 以下是串行总线仲裁电路 以下是并行总线仲裁电路 2）共享存储器 （各模块与存储器相连） a、多端口存储器 b、由多端口控制逻辑电路解决访问冲突 如下图所示双端口存储器结构 以下为双端口共享存储器结构 介绍系统的软、硬件界面，软件的组成和结构 §2.3 CNC系统软件结构及控制 一、CNC系统的软硬件界面 CNC系统 硬件：速度快，价格高 软件：设计灵活，适应性强，速度慢 从逻辑上讲 硬件 软件 由性能价格比决定软、硬件分配比例 不同年代、不同产品中使用以下三种界面： 以下是三种软、硬件划分界面 二、CNC 系统的软件结构及控制 1、多任务并行处理 1）CNC装置的多任务性 组成：管理、控制 工作过程：管理、控制同时进行。 2）并行处理的概念 概念：指计算机在同一时刻或同一时间间隔内完成两种 或两种以上的工作 目的：提高处理速度 实现： 硬件：并行处理提高系统性能；多CPU提高系统速度 软件：资源重叠流水处理技术 。 多任务并行处理图 ３）资源重叠流水处理 关键：同一时间间隔内不是处理一个子过程，而是处理2个或更多子过程。 比较流水处理和顺序处理的区别： 例：CNC装置在NC工作方式时 数据转换：零件程序输入t1，插补预处理t2，插补t3， 位置控制t4 一程序段数据转换时间：T= t1十t2十t3十t4 两者的工作过程如下图所示： 现象：电机时转时停 刀具时走时停 T4后保证电机转动连续 刀具移动连续 时间间隔相等，每段需时间 △t=max(t1，t2，t3，t4) 时间间隔可以各不相同 适用于采用集中控制的单微处理器ＣＮＣ系统 前台程序：中断服务程序，实时功能（插补、位控、辅助功能处理、面板扫描等） 后台程序：循环运行程序，完成准备工作和管理工作（管理软件、输入、译码、插补准备等） 2、前后台型软件结构 ３、中断型软件结构 系统中断结构决定系统软件结构 1）CNC系统中断类型 A、外部中断：阅读机、外部监控信号（紧急停、量仪到位）、面板 B、内部中断 插补周期定时中断（后）、位置采样周期中断（先） C、硬件故障中断 定时器出错、存储器出错、插补运算超时 　D、程序型中断：报警、溢出、除零 ２）中断型结构 除初始化程序，各任务模块安排在不同级别的中断 程序中。整个软件是一个大中断系统 §2.4 数控用可编程控制器与数控系统常用外设及接口 一、数控用可编程控制器 1、数控机床中的PLC 数控机床控制： 运动轨迹的准确控制：位置与尺寸控制，数字控制 开关量控制( 逻缉控制,顺序控制) 数控用PLC：处理开关量、与NC通信 类型：内装型、独立型 2、 内装型PLC A、从属于CNC装置，实际上是CNC装置带有PLC功能 PLC与MT的I/O信息传递借助于CNC装置的I/O口 PLC与NC信号传递在CNC装置内部实现 采用PLC，扩大了CNC内部直接处理的窗口通信功能，可以使用梯形图编辑和传送高级控制功能 与RLC相比，具有响应速度快、控制精度高等特点 B、特点 结构紧凑，有柔性，省下PLC与NC连接 下图为内装型PLC与数控装置的关系 一般：主轴、刀架、辅助设备、电气控制、操作面板通 过PLC进入NC 回参考点、手轮信号、CRT/MDI直接接NC 3、 独立型PLC A、独立于CNC装置，具有完备的软、硬件，独立工作 B、特点：模块化，易于扩展；I/O点数增减方便；可适用于不同机床。 下图为一独立型PLC与数控装置的关系 4、 PLC常见名称 MPC (Microcomputer Programmable Controller) PIC (Programmable Interface Controller) PLC (Programmable Logic Controller) PMC (Programmable Mac