数控技术第二章PPT详解.ppt

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数控技术第二章PPT详解

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

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