第三章数控系统结构分解.ppt

1. 输入 输入CNC控制器的信息通常有： （1） 零件加工程序 （2） 与机械有关的参数 （3） 刀具参数 （4）与伺服系统有关的参数 （5）与外设有关的参数 输入程序的任务： （1）从键盘或光电阅读机将零件加工程序输入到零件程序存储器中 （2）将零件程序存储器中的零件加工程序送入缓冲器中转入译码。 CNC系统的控制软件工作过程 输入零件程序至存储器的过程： 用MDI键盘输入零件程序，此时，控制程序循环等待，字符以中断方式进入MDI缓冲器。当检测到规定的结束符时，设置MDI缓冲器起址至相应单元，并完成以下处理： 判别是否取出的字符为结束符； 从MDI缓冲器读入一段字符，统计字符个数，越界检查； 第二次从MDI缓冲器中读取本段字符，并且存所有的字符至零件程序存储器中； 将零件程序存储器指针指向下一数据段区域。 为了把字符送入缓冲器，CNC系统设置了专门的阅读机输入和键盘输入中断服务程序。 阅读机中断程序执行一次读入一个字符，在通过一系列检查合格后存入缓冲器。 奇偶校验，操作数是否超限，字地址的顺序，程序格式是否正确，信息是否完整。 键盘中断服务程序，每按下一键发出一次中断请求。 2. 译码 译码是以零件程序的一个程序段为单位进行处理，把其中零件的轮廓信息（起点、终点、直线或圆弧等），F、S、T、M等信息按一定的语法规则解释（编译）成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存专用区域。编译过程中还要进行语法检查，发现错误立即报警。 译码程序按次序将一个个字符和相应的数字进行比较，若相等了，则说明已输入了该字符。 以ISO码为例，M为(01,001,101)2，即M为八进制的(115)8，S为(123)8，T为(124)8，F为(106)8，……，因此，在判定数据段中是否已编入M，S，T或F字时，就可以将输入的字符和这些八进制数相比较，若相等了，则说明相应的字符已输入，立即设立相应的标志。 某一个字符输入以后的处理过程包括： 建立格式标志。如果是位格式，确定每个字符所占的格式字的位数。 根据输入字符的不同，确定相应的存放数值的地址。 M码的值存放在1000H，S码的值存放在1002H，……；有的系统则对于各专用地址码(如N，X，Y，G，M，F等)在存放区域中都有一个位移量，该区域的首址加上地址码所对应的位移量，就可得到该地址码所存放的区域。 确定调用“数码转换程序”的次数。所谓数码转换，即把输入的字符（如ASCII码）转换成二进制码在内存中存放。 将不同字符的处理程序合并 通过信息表查询，完成译码工作。 在进行译码的同时，系统要对零件程序作语法检查，如输入的数字个数是否大于允许值，不允许带负号的地址码是否带了负号等。 译码的结果存放在规定的存储区内，存放译码结果的地方叫做译码结果存储器。译码结果存储器以规定的次序存放各代码的值（二进制），且包括一个程序格式标志单元，在该格式标志单元中某一位为1，即表示指定的代码（例如F、S、M……）已经被编入。 为了使用方便，有时对G码、M码的每一个值或几个值单独建立标志字。例如，对关于插补方式的G00，G01，G02，G03建立一个标志字，该标志字为0时代表已编入了G00，为1时代表编入了G01…… P: LF N1 G01 X132 Y3198 F46 LF N2 X-4000 M02 LF % 3. 预处理 刀具补偿——包括刀具半径补偿和刀具长度补偿。程序输入和刀具参数输入分别进行。刀具补偿的作用是把零件轮廓轨迹按系统存储的刀具尺寸数据自动转换成刀具中心（刀位点）相对于工件的移动轨迹。 进给速度处理 （1）根据程序给出的坐标合成速度计算出各运动坐标方向的分速度。 （2）根据机床运行的最低速度和最高速度进行限速处理 象限及进给方向判断 机床辅助功能判断 4. 插补 插补在每个规定的周期（插补周期）内进行一次，即在每个周期内，按指令进给速度计算出一个微小的直线数据段，通常经过若干个插补周期后，插补完一个程序段的加工，也就完成了从程序段起点到终点的“数据密化”工作。 5. 位置控制 位置控制装置位于伺服系统的位置环上，它的主要工作是在每个采样周期内，将插补计算出的理论位置与实际反馈位置进行比较，用其差值控制进给电动机。 输出程序的功能： 伺服控制 改变方向时，进行方向间隙补偿； 进行丝杠螺距补偿； M、S、T等辅助功能的输出。 可编程控制器 内装型 为实现机床的顺序控制而专门设计制造的。 独立型 在技术规范、功能和参数上均可满足数控机床要求的独立部件。 通信接口 单微处理器数控装置: 以一个CPU（中央处理器）为核心，