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          單微處理器的CNC機床裝置基本結構

          文字:[大][中][小] 2013-12-11  瀏覽次數:1607

          單微處理器的CNC機床裝置基本結構所謂單微處理器結構,即采用一個微處理器來集中控制,分時處理數控的各個任務。
          而某些數控系統雖然采用了兩個以上的微處理器,但能夠控制系統總線的只是其中一個微處理器,它占有總線資源;其他微處理器只作為專用控制部件,它們不能控制系統總線,也不能訪問主存儲器,它們組成一種主從結構,故也被歸納在單微處理器結構中。
          基于單微處理器結構的CNC裝置由微處理器CPU、存儲器、位置控制裝置 (由位置控制單元和速度控制單元組成)、PLC、I/O接口、總線和外圍設備組成。
          1)微處理器CPU
          微處理器CPU是CNC裝置的核心,完成控制和運算功能。目前CNC機床裝置中常用有8位、16位、32位和64位的CPU。
          CPU執行系統程序,首先讀取數控程序,對數控程序段進行譯碼和數據處理,然后根據處理后得到的指令,對該程序段進行實時插補和機床位置伺服控制;它還將輔助動作指令通過PLC( Pro grammableLo gicController,可編程控制器)送入機床,同時接收由PLC返回的機床各部分信息并予以處理,以決定下一步的操作。
          2)總線
          總線是由賦予一定信號意義的物理導線構成,按信號的物理意義,可分為數據總線、地址總線、控制總線三組。數據總線為各部件之間傳送數據,數據總線的位數和傳送的數據相等,采用雙方向線。地址總線傳送的是地址信號,與數據總線結合使用,以確定數據總線上傳輸的數據來源或目的地,采用單方向線。
          控制總線傳輸的是管理總線的某些信號,如數據傳輸的讀寫控制、中斷復位及各種確認信號,采用單方向線。
          3)位置控制裝置
          位置控制裝置包括位置控制單元和速度控制單元。位置控制單元接收經過插補運算得到的每一個坐標軸在單位時間間隔內的位移量,控制伺服電機工作,并根據接收到的實際位置反饋信號,修正位置指令,實現機床運動的精確控制,同時生成速度指令送往速度控制單元。速度控制單元將速度指令與速度反饋信號相比較進行速度指令的修正,用其差值去控制伺服電機使得機床以恒定速度運轉。
          4)可編程控制器PLC
          PLC是用來替代機床強電繼電器邏輯控制,利用邏輯運算實現各種開關量的控制。
          PLC一般由獨立的CPU、ROM、RAM和位操作控制器等組成,它和CNC裝置之間通過雙端口RAM實現相互通信。數控機床中使用的PLC可以分為兩類:一類是 “ 內裝型”PLC,它是為實現機床的順序控制而專門制造的;另一類是 “ 獨立型”PLC,它是在技術規范、功能和參數上均可滿足數控機床要求的獨立部件。數控機床上的PLC多采用內裝型。

          5)存儲器
          存儲器用以存放數據、參數和程序等,包括ROM ( ReadOnl yMemor y,只讀存儲器)和EPROM ( ErasablePro grammableReadOnl yMemor y,可擦除可編程只讀存儲器)、EEPROM ( Electricall yErasablePro grammableReadonl yMemor y,電可擦除可編程只讀存儲器)和RAM ( Random AccessMemor y,隨機存儲器)。系統控制程序放在只讀存儲器中,即使系統斷電,控制程序也不會丟失,程序只能被CPU裝置讀出,不能隨機寫入,必要時可用紫外線擦除,再重寫監控程序。運算的中間結果、需顯示的數據、運行狀態、標志信息等存放在RAM中,可以隨機寫入或讀取,斷電后消失。加工的數控程序、機床參數等存放在有后備電池的CMOSRAM或磁盤存儲器中。這些信息可以根據操作需要寫入或修改,斷電后信息仍保留.


           

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