太原理工大学长治学院授倮教案 、开放式数控系统结构 1.美国的NGC和OMAC计划及其结构 2.欧共体的 OSACA计划及其结构 3.日本的OSEC计划及其结构 四、 SIEMENS802D数控系统的硬件组成与 连接 (一)PCU单元 (二)输入输出模块PP72/48 (三)机床控制面板MCP( Machine Control (四)电源模块 (五)伺服驱动模块 (六)驱动器连接 (七)数控系统连接图 《数控原理与系统》31
太原理工大学长治学院授课教案 《数控原理与系统》31 三、 开放式数控系统结构 1. 美国的 NGC 和 OMAC 计划及其结构 2. 欧共体的 OSACA 计划及其结构 3. 日本的 OSEC 计划及其结构 四、 SIEMENS802D 数控系统的硬件组成与 连接 （一）PCU 单元 （二）输入输出模块 PP72/48 （三）机 床 控 制 面 板 MCP(Machine Control Pannel) （四）电源模块 （五）伺服驱动模块 （六）驱动器连接 （七）数控系统连接图
太原理工大学长治学院授倮教案 第三节CNC装置软件组成 CNC装置软硬件组合类型 数控系统结构设计的总的趋势是:能用软件完 成的功能一般不用硬件来完成;能用微处理器来控 制尽量不用硬件电路来控制。 软件设计灵活,适应性强,但处理速度慢;硬 件处理速度快,但成本高。 数控功能的实现方法大致分为 由软件完成输入及插补前的准备,硬件完 成插补和位控; 2.由软件完成输入、插补准备、插补和位控 的全部工作 3.由软件负责输入、插补前的准备及插补, 硬件仅完成位置的控制。 二、CNC系统控制软件的结构特点 1.多任务并行处理 系统的管理部分 包括输入、I/0处 理、显示和诊断。 (1)CNC系统的多任务性 系统的控制部分 CNC的系统软件必须完成管理和控制两大任务。包括译码、刀具 补偿、速度处理、 (2)并行处理的概念 插补和位置控 是指计算机在同一时间或同一时间间隔内 《数控原理与系统》32
太原理工大学长治学院授课教案 《数控原理与系统》32 第三节 CNC 装置软件组成 一、 CNC 装置软硬件组合类型 数控系统结构设计的总的趋势是：能用软件完 成的功能一般不用硬件来完成；能用微处理器来控 制尽量不用硬件电路来控制。 软件设计灵活，适应性强，但处理速度慢；硬 件处理速度快，但成本高。 数控功能的实现方法大致分为： 1. 由软件完成输入及插补前的准备，硬件完 成插补和位控； 2. 由软件完成输入、插补准备、插补和位控 的全部工作； 3. 由软件负责输入、插补前的准备及插补， 硬件仅完成位置的控制。 二、 CNC 系统控制软件的结构特点 1. 多任务并行处理 （1） CNC 系统的多任务性 CNC 的系统软件必须完成管理和控制两大任务。 （2） 并行处理的概念 是指计算机在同一时间或同一时间间隔内 系统的管理部分 包括输入、I/O 处 理、显示和诊断。 系统的控制部分 包括译码、刀具 补偿、速度处理、 插补和位置控 制
太原理工大学长治学院授倮教案 完成两种或两种以上性质相同或不相同的工作。 所谓时间重叠是根据流水线处理技术,使 多个处理过程的时间上相互错开,轮流使用同一套 设备的几个部分 所谓资源共享则是根据“分时共享”的原 则,使多个用户按时间顺序使用同一套设备,大大 提高了设备资源的利用率 (3)资源分时共享 各任务何时占用CPU;允许各任务占用CPU的 时间长短 对各任务使用CPU是用循环轮流和中断优先相 结合的方法来解决。 (4)资源重叠流水处理 在NC工作方式时,其数据的转换过程将由零 件程序输入、插补准备(包括译码、刀补和速度处 理)、插补、位置控制4个子过程组成。 个程序段的数据转换时间将是: 7=M1+M2+△3+M4 流水处理的关键是时间重叠。 2.实时中断处理 (1)外部中断 (2)内部定时中断 《数控原理与系统》33
太原理工大学长治学院授课教案 《数控原理与系统》33 完成两种或两种以上性质相同或不相同的工作。 所谓时间重叠是根据流水线处理技术，使 多个处理过程的时间上相互错开，轮流使用同一套 设备的几个部分。 所谓资源共享则是根据“分时共享”的原 则，使多个用户按时间顺序使用同一套设备，大大 提高了设备资源的利用率。 （3） 资源分时共享 各任务何时占用 CPU；允许各任务占用 CPU 的 时间长短。 对各任务使用CPU 是用循环轮流和中断优先相 结合的方法来解决。 （4） 资源重叠流水处理 在 NC 工作方式时，其数据的转换过程将由零 件程序输入、插补准备（包括译码、刀补和速度处 理）、插补、位置控制 4 个子过程组成。 一个程序段的数据转换时间将是： 1 2 3 4 T = t + t + t + t 流水处理的关键是时间重叠。 2. 实时中断处理 （1） 外部中断 （2） 内部定时中断
太原理工大学长治学院授倮教案 (3)硬件故障中断 (4)程序性中断 3.CNC系统中断结构模式 (1)前、后台型软件结构中的中断模式 (2)中断型软件结构中的中断模式 CNC系统软件的工作过程 (1)输入 (2)译码 (3)数据处理 1)进给速度控制 2)加减速控制 3)反向间隙及丝杠螺距补偿 (4)插补运算 (5)输出控制 (6)管理与诊断 《数控原理与系统》34
太原理工大学长治学院授课教案 《数控原理与系统》34 （3） 硬件故障中断 （4） 程序性中断 3. CNC 系统中断结构模式 （1） 前、后台型软件结构中的中断模式 （2） 中断型软件结构中的中断模式 三、 CNC 系统软件的工作过程 （1） 输入 （2） 译码 （3） 数据处理 1)进给速度控制 2)加减速控制 3)反向间隙及丝杠螺距补偿 （4） 插补运算 （5） 输出控制 （6） 管理与诊断
太原理工大学长治学院授倮教案 第五章伺服系统 第一节概述 伺服系统的组成与分类 )开环伺服系统:只能采用步进电动机 作为驱动元件,设备投资少,调试维修方便,但精 度较低,高速转矩小 (二)半闭环伺服系统:将角位移检测装置 安装在电动机轴或滚珠丝杠末端。 内环为速度环 (三)闭环伺服系统:将直线位移检测装置外环为位置环 安装在机床的工作台上,实现位置控制 二、伺服系统的基本要求 位移精度高:伺服系统的精度是输出量能复 0.01~0.001mm 现输入量的精确程度。 2.调速范围宽:调速范围是指数控机床要求电 动机所能提供的最高转速与最低转速之比。一般要 求速比为24000:1。 3.响应速度快:它反映了系统的跟随精度。 4.稳定性好:稳定性是指系统在给定外界干扰 作用下,能在短暂的调节过程后,达到新的或恢复 《数控原理与系统》35
太原理工大学长治学院授课教案 《数控原理与系统》35 第五章 伺服系统 第一节 概述 一、 伺服系统的组成与分类 （一）开环伺服系统：只能采用步进电动机 作为驱动元件，设备投资少，调试维修方便，但精 度较低，高速转矩小。 （二）半闭环伺服系统：将角位移检测装置 安装在电动机轴或滚珠丝杠末端。 （三）闭环伺服系统：将直线位移检测装置 安装在机床的工作台上，实现位置控制。 二、 伺服系统的基本要求 1. 位移精度高：伺服系统的精度是输出量能复 现输入量的精确程度。 2. 调速范围宽：调速范围是指数控机床要求电 动机所能提供的最高转速与最低转速之比。一般要 求速比为 24000：1。 3. 响应速度快：它反映了系统的跟随精度。 4. 稳定性好：稳定性是指系统在给定外界干扰 作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或恢复 内环为速度环， 外环为位置环 0.01～0.001mm