数控技术第十讲.ppt

杭州电子科技大学机电工程研究所 金成柱 主讲 联系电话4.5 CNC装置的接口电路 4.5.1 概述 1）数据输入输出设备。键盘、输入按钮、开关、打印机、显示器、状态灯 2) 外部机床控制面板。外部机床控制面板,采用RS232C(24V)/20mA接口 3）通用手摇脉冲发生器 4）进给驱动线路和主轴驱动线路 与CNC装置进行数据传送的设备 数控机床键盘的基本类型：全编码键盘和非编码键盘 什么是全编码键盘？ 键的识别由键盘的硬件逻辑自动提供被按键的ASCⅡ代码或其他编码，并 能产生一个选通脉冲向CPU申请中断，CPU响应后将键的代码输入内存，通过 译码执行该键的功能。优点：使用方便，不占用CPU。缺点：价格昂贵 4.5.2 键盘输入及接口 什么是非编码键盘？ 其硬件上仅提供键盘的行和列的矩阵，其它识别、译码等全部工作都是由 软件来完成。结构简单，较为便宜。 CPU的8条低地址通过反相 驱动器接至矩阵的列线， 矩阵的行线经反相三态缓冲 器接至CPU的数据总线上。 CPU的高位地址通过译码接至 三态缓冲器的控制端。 非编码键盘输入信息的过程 1）操作者按下一个键； 2）查出按下的是哪一个键， 称为键扫描； 3）给出该键的编码，即键译码。 键扫描步骤： 1）高位地址选通，经译码器打开 三态缓冲器的控制端； 2）低位地址A0-A7全为高电平，然后 检查行线，用读入数据的方法判断 D0-D7是否全为零； 3）根据数据的值知道按键是在哪一行。 4) 找出键在哪一列上。 4.5.4 机床开关量及其接口 1、数控机床上的接口的规范 第Ⅰ：与驱动命令有关的 连接电路 第Ⅱ：数控系统与检测系统 和测量传感器间的 连接电路 第Ⅲ：电源及保护电路 第Ⅳ：通断信号和代码信号 连接电路 2、数控机床上的输入、输出接口的电路 CNC MT 输出 输入 输入输出信号有：直流数字输入/输出信号、直流模拟输入/输出信号 、交流输入/输出信号 通常，输入信号都先经光电隔离，使机床和CNC装置之间的信号在电气上 实现隔离，防止干扰引起误动作。其次CNC装置内都是TTL电平，而要控 制的设备或电路不一定是TTL电平，故在接口电路中要进行电平转换和功 率放大。 （1）直流输入信号接口电路 输入接口用于接收机床操作面板上的各开关、按钮信号及机床上的各种 限位开关信号 触点输入接口电路 电压输入接口电路 （2）直流输出信号接口电路 输出接口是将机床各种工作状态送到机床操作面板上用灯显示出来，把控制机 床动作的信号送到强电箱。因此，有继电器输出电路和无触点输出电路。 对于驱动电路和负载的保护措施 1）对于继电器类电感性负载： 安装火花抑制 2）对于电容性负载： 在信号输出负载线路中串连限流电阻。 3）用晶体管输出直接驱动指示灯： 设置保护电阻以防晶体管被击穿。 当被驱动负载是电磁开关、电磁离合器、电磁阀线圈等交流，或虽是直流 负载，但工作电压或工作电流超过输出信号的工作范围时，应先用输出 信号驱动小型中间继电器，然后，用它们的触点接通强电线路的功率继电器 或直接去激励这些负载。 4.5.5 串行通讯及接口 串行通信可以分为同步通信和异步通信两类。同步通信 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同，通常含有若干个数据字符。 它们均由同步字符、数据字符和校验字符（CRC）组成。其中同步字符位于帧开头，用于确认数据字符的开始。数据字符在同步字符之后，个数没有限制，由所需传输的数据块长度来决定；校验字符有1到2个，用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。 异步通信 异步通信中，在异步通行中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。 接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑0（即字符帧起始位）时，确定发送端已开始发送数据，每当接收端收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符已经发送完毕。 5.1 概 述 第 5 章 数控检测技术 组成：检测装置是由检测元件（传感器）和信号处理装置组成的。 作用：实时测量执行部件的位移和速度信号，并变换成位置控制单元所要求的信号形式，将运动部件现实位置反馈到位置控制单元，以实施闭环控制。它是闭环、半闭环进给伺服系统的重要组成部分。 闭环数控机床