发表于：2008/8/7 17:19:00
#0楼
伺服驱动 计算机控制系统 数控控制软件
一、计算机
数控系统
的组成及各部分的功能
对于数控机床，其控制内容主要有：
(1)功能控制： 自动读入控制信息，使
数控系统
确立相应的工作状态，从而控制机床发生相应的动作。如润滑、冷却液供给、
主轴
电机开启与关停、调速，以及坐标轴功能控制等。
(2)位置控制： 控制
刀具
与工件相对运动的位置或轨迹。靠进给伺服控制系统来实现，通过对各坐标轴控制，使
刀具
按给定曲线的方程运动，以加工出零件的空间曲线(或曲面)。
(3)信号处理： 对系统运行过程中所取得的状态信号进行分析处理，并输出相应结果。如：
刀具
到位信号，工作台超程信号，以及
其他
检测信号输入处理。一旦系统得到这些信号，系统将发出相应动作，如工作台超程保护器报警等。
针对机床控制功能的要求，计算机
数控系统
具有相应的功能模块，其组成原理见图4-1。
1．输入输出设备
输入设备：主要用来输入程序和数据。 常用的输人设备：键盘、光电输入机。
输出设备：主要用于将各种信息和数据提供给操作人员，以便及时了解控制过程的情况。常用的输出设备：打印机、记录仪、数码显示器和crt显示器及纸带穿孔机等计算机数字控制(computer numerical control)装置，简称cnc装置，它是采用存储程序的专用计算机，主要用来进行数值和逻辑运算，对机床进行实时控制。它由cpu、存储器、输入输出接口电路等部分组成。
打印机 记录仪 数码显示器 crt显示器
3．伺服驱动及位置检测装置
作用：接受cnc装置发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路(如速度控制单元)作一定的转换和放大后，经伺服驱动装置(如用直流伺服电机)，驱动机床的工作台运动，同时由位移传感器检测执行机构的实际位置，并反馈给cnc装置，实现闭环驱动，使机床进给部件的位置速度得到准确控制。
4．辅助机能驱动电路
该部分实现cnc装置与机床强电的信息传递和变换，其作用是接受cnc信号，经机床强电控制
主轴
、润滑、冷却、换刀等电机的运转以及
其他
辅助机能。另外将机床一些状态信息经变换以后送至cnc装置，如：
刀具
到位，工作台超程等。在高档
数控系统
中，该部分的控制工作由从属于cnc装置的“内装型”可编程序控制器(pc)来完成，或是由独立于cnc装置的“通用型”可编程序控制器(pc)来完成。
5．
数控系统
软件
数控系统
的工作过程在硬件的支持下，执行软件的全过程。通过软件实现部分或全部数控功能。
图4-2是富士通cnc系统的原理图，该系统是一个微型机cnc系统，通过该原理图可进一步了解cnc系统的组成原理。
微处理机：m6800，8位微处理机。rom存放控制程序，ram存放中间数据和用户加工程序，具有与机床操作面板、纸带阅读机、手摇脉冲发生器、机床控制器连接的输入/输出接口，直流伺服电机驱动，脉冲编码盘检测位移实现位置反馈。大规模集成(lsi)电路实现插补运算，运算速度高。
二、cnc系统的主要特点
cnc系统的主要特点有以下五点。
1．系统灵活可变、易于变化和扩展，通用性强
这是cnc系统最突出的特点，它不像硬件数控，一旦形成了某一种模式和功能就不能随意改变，因为硬件之间的联系是依靠布线实现的。而对于cnc系统来说，只要改变软件的结构形式，就可以随时加以补充和开发新的功能，以适应不同的要求。
2．易于实现多功能
由于计算机有丰富的指令系统，能进行复杂的计算，所以实现多功能、高复杂程度控制比用硬件系统方便得多。例如，高次曲线插补，
刀具
半径补偿，多坐标联动控制等，有的cnc系统在控制加工时还能进行数控编程，这在硬件系统中是不可能的。
3．系统可靠性高
在硬件
数控系统
中，加工程序是逐条由阅读机输入的，但cnc系统可以将加工程序一次输入到内存，这就可以减少输入故障。由于cnc系统硬件比nc系统少得多，所以系统元器件出错率亦相对地减少，使系统工作稳定可靠。由于cnc系统的功能都由软件实现，只要软件是完善的，则在今后系统连续工作中就不可能产生软件运行差错，所以cnc系统连续无故障 时间可达几万小时。
4．维修方便
由于cnc系统功能强，系统功能采用模块化，同时采用软件故障诊断，使cnc维修方便。
5．cnc系统的通信功能
随着制造技术的发展，要求cnc系统能集中控制，那么此功能是不可缺少的。例如，在dnc、fms、cims系统中，系统间要求通信联系。
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