第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)

1、典型數(shù)控系統(tǒng)典型數(shù)控系統(tǒng) CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理理 1.1 CNC1.1 CNC系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 數(shù)控裝置數(shù)控裝置 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（簡稱CNC系統(tǒng)）是在硬件數(shù)控（NC）系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它用一臺計算機(jī)完成數(shù)控裝置的所有功能。計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心，它的功能是接受載體送來的加工信息，經(jīng)計算和處

2、理后去控制機(jī)床的具體動作。 數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，其主要功能是正確識別和解釋數(shù)控加工程序，對解釋結(jié)果進(jìn)行各種數(shù)據(jù)計算和邏輯判斷處理，完成各種輸入、輸出任務(wù)。其形式可以是由數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的專用硬件數(shù)控裝置或計算機(jī)數(shù)控裝置。 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理理 1.1 CNC1.1 CNC系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 根據(jù)組成部分的性質(zhì)，CNC系統(tǒng)由硬件和軟件組成，其組成框圖如下圖所示。 圖5-1 CNC系統(tǒng)的組成框圖 硬件部分除計算機(jī)外，其外圍設(shè)備主要包括CRT、鍵盤、面板、機(jī)床接口等。 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算

3、機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理理 1.2 CNC1.2 CNC裝置的工作原理裝置的工作原理 輸入 CNC裝置的工作過程是在硬件支持下執(zhí)行軟件的全過程。下面從輸入、譯碼、刀具補(bǔ)償、進(jìn)給速度處理、插補(bǔ)、位置控制、I /O處理、顯示和診斷等方面來說明CNC的工作原理。譯碼 刀具補(bǔ)償 插補(bǔ) 位置控制 進(jìn)給速度處理 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理理 1.2 CNC1.2 CNC裝置的工作原理裝置的工作原理 輸入 輸入CNC裝置的有零件程序、控制參數(shù)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)。輸入形式有光電閱讀

4、機(jī)紙帶輸入、鍵盤輸入、磁盤輸入、通信接口輸入及連接上級計算機(jī)的DNC（直接數(shù)控）接口輸入。 存儲工作方式輸入按CNC裝置工作方式分 NC工作方式輸入手動輸入方式按零件程序輸入方式分 自動輸入方式第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理理 1.2 CNC1.2 CNC裝置的工作原理裝置的工作原理 譯碼 不論系統(tǒng)工作在NC方式還是存儲器方式，譯碼處理都是將零件程序以一個程序段為單位進(jìn)行處理，把其中的各種零件輪廓信息（如起點、終點、直線或圓弧等）、加工速度信息（F代碼）和其他輔助信息（M、S、T代碼等）按照一定的語法規(guī)則解釋成計算

5、機(jī)能夠識別的數(shù)據(jù)形式，并以一定的數(shù)據(jù)格式放在指定的內(nèi)存專用區(qū)間。在譯碼過程中，還要完成對程序段的語法檢查，若發(fā)現(xiàn)語法錯誤便立即報警。第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理理 1.2 CNC1.2 CNC裝置的工作原理裝置的工作原理 刀具補(bǔ)償 CNC裝置的零件程序是以零件輪廓軌跡來編程的，刀具補(bǔ)償?shù)淖饔檬前蚜慵喞壽E的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成刀具中心軌跡的數(shù)據(jù)。刀具補(bǔ)償包括刀具長度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償，主要是把零件輪廓軌跡轉(zhuǎn)化為刀具中心軌跡或在刀具長度上進(jìn)行處理。1）刀具長度補(bǔ)償2）刀具半徑補(bǔ)償?shù)谖逭碌谖逭?計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第

6、一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理理 1.2 CNC1.2 CNC裝置的工作原理裝置的工作原理 插補(bǔ) 根據(jù)給定的曲線類型(如直線、圓弧)、起點、終點，以及速度，在起點和終點之間進(jìn)行數(shù)據(jù)點的密化。計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)功能主要由軟件來實現(xiàn)。 指令進(jìn)給速度計算出一個微小的直線數(shù)據(jù)段。通常經(jīng)過若干個插補(bǔ)周期后，插補(bǔ)完一個程序段的加工，也就完成了從程序段起點到終點的“數(shù)據(jù)密化”工作。 目前，在一般的CNC中，都有直線、圓弧及螺旋線插補(bǔ)。根據(jù)需要，在某些較高檔的CNC中還可配置橢圓、拋物線、正弦線和一些專用曲線的插補(bǔ)。第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié)

7、數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理理 1.2 CNC1.2 CNC裝置的工作原理裝置的工作原理 位置控制 位置控制處在伺服回路的位置環(huán)上，它的主要工作是在每個采樣周期內(nèi)，將插補(bǔ)計算出的理論位置與實際反饋位置相比較，用其差值去控制進(jìn)給電動機(jī)。這部分工作可以由軟件來完成，也可由硬件完成。在位置控制中，通常還要完成位置回路的增益調(diào)整、各坐標(biāo)方向的螺距誤差補(bǔ)償和反向間隙補(bǔ)償，以提高機(jī)床的定位精度。第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理理 1.2 CNC1.2 CNC裝置的工作原理裝置的工作原理 進(jìn)給速度處理 編

8、程所給的刀具移動速度，是在各坐標(biāo)的合成方向上的速度。速度處理首先要根據(jù)合成速度來計算各運(yùn)動坐標(biāo)方向的分速度。另外，對于機(jī)床允許的最低速度和最高速度的限制、某些CNC裝置中軟件的自動加減速功能等也在此處理。進(jìn)給速度與加工精度、表面粗糙度和生產(chǎn)率有密切的關(guān)系。 在零件數(shù)控程序中，F(xiàn)指令設(shè)定了進(jìn)給速度。由于各種CNC系統(tǒng)采用的插補(bǔ)法不同，所以速度控制計算方法也不相向。1）脈沖增量插補(bǔ)方式的速度計算 2）數(shù)據(jù)采樣法插補(bǔ)的速度計算第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理理 1.3 CNC1.3 CNC裝置的功能裝置的功能 軸控制功能

9、CNC控制器的功能通常包括基本功能和選擇功能?；竟δ苁菙?shù)控系統(tǒng)必備的功能，選擇功能是供用戶按數(shù)控機(jī)床特點和用途可進(jìn)行選擇的功能。CNC通常有如下主要功能：準(zhǔn)備功能 插補(bǔ)功能 進(jìn)給功能 主軸功能 輔助功能 刀具功能和第二輔助功能 補(bǔ)償功能 字符、圖形顯示功能 自診斷功能 通信功能 人機(jī)交互圖形編程功能 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 2.1 2.1 大板結(jié)構(gòu)和功能模板結(jié)構(gòu)大板結(jié)構(gòu)和功能模板結(jié)構(gòu) 數(shù)控裝置的硬件結(jié)構(gòu)按CNC裝置中的印制電路板的插接方式可以分為大板結(jié)構(gòu)和功能模塊（小板）結(jié)構(gòu)；按CNC裝置硬件的制造方式，可以分為專用型結(jié)構(gòu)和

10、個人計算機(jī)式結(jié)構(gòu)；按CNC裝置中微處理器的個數(shù)可以分為單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)。大板結(jié)構(gòu)按印制電路板的插接方式分 功能模塊（小板）結(jié)構(gòu)第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 2.2 2.2 單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu) 單微處理器按微處理器的個數(shù)分 多微處理器單微處理器結(jié)構(gòu)多微處理器結(jié)構(gòu)總線式多主CPU結(jié)構(gòu) 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 2.3 2.3 CNC裝置的輸入裝置的輸入輸出接口輸出接口 輸入接口 相應(yīng)接口 鍵盤輸入輸入設(shè)備輸入設(shè)備 手

11、動輸入（MDI）方式一般用于在加工過程中對程序段進(jìn)行修改、插入和刪除，以及數(shù)控機(jī)床的調(diào)試。在MDI方式下，操作者可以一邊輸入數(shù)據(jù)，一邊通過CRT顯示的信息進(jìn)行觀察判斷，并做相應(yīng)的處理。第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 2.3 2.3 CNC裝置的輸入裝置的輸入輸出接口輸出接口 I/O接口 CNC裝置與外部設(shè)備連接時，其輸入/輸出接口芯片一般不能與外部設(shè)備直接相連，常需要附加I/O接口電路，負(fù)責(zé)與外部設(shè)備的連接。I/O接口電路的主要任務(wù)是：進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和功率放大隔離干擾 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) CNC系統(tǒng)的

12、硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 2.3 2.3 CNC裝置的輸入裝置的輸入輸出接口輸出接口 I/O接口 輸入接口電路是CNC裝置接收輸入信號的電路，如機(jī)床操作面板開關(guān)信號、按鈕信號和機(jī)床的各種限位開關(guān)信號等。 圖5-8 觸點輸入接口電路圖5-9 電壓輸入接口電路第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 2.3 2.3 CNC裝置的輸入裝置的輸入輸出接口輸出接口 I/O接口 輸出接口電路用于CNC裝置與機(jī)床傳送信號，如將機(jī)床各種工作狀態(tài)指示燈的信號送到操作面板和把控制機(jī)床動作的信號送到強(qiáng)電電路，即驅(qū)動指示燈和繼電器。 圖5-10 輸出接口電路第五章第五章

13、 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 2.4 2.4 開放式開放式CNC的硬件結(jié)構(gòu)的硬件結(jié)構(gòu)能根據(jù)不同的加工需求迅速、高效、經(jīng)濟(jì)地構(gòu)筑面向客戶的控制系統(tǒng) 逐漸減少數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家對控制系統(tǒng)供應(yīng)商的高依賴性 大幅度降低維護(hù)和培訓(xùn)成本 改變目前數(shù)控系統(tǒng)的封閉型設(shè)計，以適應(yīng)車間面向任務(wù)和定單的生產(chǎn)組織模式 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 2.4 2.4 開放式開放式CNC的硬件結(jié)構(gòu)的硬件結(jié)構(gòu)開放式CNC的定義 開放式系統(tǒng)的開放式系統(tǒng)的 特征特征可移植性可移植性（Portability） 可相互替代性

14、可相互替代性（Interchangeability） 可互操作性可互操作性（Interoperability） 可縮放性可縮放性（scalability） 參照IEEE對開放式系統(tǒng)的規(guī)定：一個真正意義上的開放式數(shù)控系統(tǒng)，必須具備不同應(yīng)用程序能協(xié)調(diào)地運(yùn)行于系統(tǒng)平臺上的能力，提供面向功能的動態(tài)重構(gòu)工具，同時提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用程序用戶界面。 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 2.4 2.4 開放式開放式CNC的硬件結(jié)構(gòu)的硬件結(jié)構(gòu)基于PC（或IPC）開放式CNC的硬件配置形式 這種CNC大多通過改造原有CNC系統(tǒng)的接口，使CNC系統(tǒng)能與PC互

15、連，由PC承擔(dān)CNC人機(jī)界面功能，原來的CNC系統(tǒng)不做結(jié)構(gòu)上的根本改變，這一形式綜合了PC和原來CNC系統(tǒng)的特點，構(gòu)成了一種有限開放的CNC系統(tǒng)。具體有PC連接型CNC和PC內(nèi)藏型CNC。 圖5-11 PC連接型CNC 圖5-12 PC內(nèi)藏型CNC例 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 2.4 2.4 開放式開放式CNC的硬件結(jié)構(gòu)的硬件結(jié)構(gòu)基于PC（或IPC）開放式CNC的硬件配置形式 這種CNC結(jié)構(gòu)形式是在通用PC機(jī)的擴(kuò)展槽中加入專用CNC卡而組成的，也稱CNC內(nèi)藏型。專用CNC卡完成包括加工軌跡生成等幾乎所有的CNC處理功能。其優(yōu)點是

16、能充分保證系統(tǒng)性能，軟件的通用性強(qiáng)且編程處理靈活。第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 3.1 3.1 CNC系統(tǒng)軟件的組成系統(tǒng)軟件的組成應(yīng)用軟件包括零件數(shù)控加工程序或其他輔助軟件，如CAD/CAM軟件。 CNC系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件是為實現(xiàn)CNC系統(tǒng)各項功能所編制的專用軟件，也叫控制軟件，存放在計算機(jī)EPROM內(nèi)存中 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 3.1 3.1 CNC系統(tǒng)軟件的組成系統(tǒng)軟件的組成輸入數(shù)據(jù)處理程序 系統(tǒng)軟件程序系統(tǒng)軟件程序插補(bǔ)計算

17、程序 接收輸入的零件加工程序，將標(biāo)準(zhǔn)代碼表示的加工指令和數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼、數(shù)據(jù)處理，并按規(guī)定的格式存放。 速度控制程序 管理程序 診斷程序 CNC系統(tǒng)根據(jù)工件加工程序中的數(shù)據(jù)，如曲線的種類、起點、終點等進(jìn)行運(yùn)算。根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，分別向各坐標(biāo)軸發(fā)出進(jìn)給脈沖，這個過程稱為插補(bǔ)運(yùn)算。 速度控制程序根據(jù)給定的速度值控制插補(bǔ)運(yùn)算的頻率，以確保預(yù)定的進(jìn)給速度。 管理程序負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)運(yùn)算等為加工過程服務(wù)的各種程序進(jìn)行調(diào)度管理。還要對面板命令、時鐘信號、故障信號等引起的中斷進(jìn)行處理。 在程序運(yùn)行中及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障，并指出故障的類型。也可以在運(yùn)行前或故障發(fā)生后，檢查系統(tǒng)各主要部件的功能是否正常，并

18、指出發(fā)生故障的部位。 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 3.2 3.2 CNC的軟件結(jié)構(gòu)的軟件結(jié)構(gòu)CNC中軟、硬件界面與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 設(shè)計靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，但處理速度慢 軟件特點軟件特點 處理速度快，造價相對較高，適應(yīng)性差 硬件特點硬件特點 計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)運(yùn)算處理能力不斷增強(qiáng)，軟件的運(yùn)行效率大大提高，為用軟件實現(xiàn)數(shù)控功能提供了技術(shù)支持 由于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，對數(shù)控功能的要求越來越高，若用硬件來實現(xiàn)這些功能，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且柔性差，甚至不可實現(xiàn) 用相對較少且標(biāo)準(zhǔn)化程度較高的硬件，配以功能豐富的軟件模塊的CNC系統(tǒng)是當(dāng)今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨

19、勢 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 3.2 3.2 CNC的軟件結(jié)構(gòu)的軟件結(jié)構(gòu)CNC系統(tǒng)的多任務(wù)并行處理與實時中斷處理 圖5-14 CNC的任務(wù)分解 圖5-14 CNC的任務(wù)并行處理關(guān)系需求 CNC系統(tǒng)是個專用的實時多任務(wù)計算機(jī)系統(tǒng)，其軟件必然融合現(xiàn)代計算機(jī)軟件技術(shù)中的許多先進(jìn)技術(shù)，其中最突出的是多任務(wù)并行處理和多重實時中斷。 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 3.3 3.3 CNC軟件結(jié)構(gòu)模式軟件結(jié)構(gòu)模式中斷型結(jié)構(gòu)模式 所謂結(jié)構(gòu)模式就是軟件的組織管理方式，即任務(wù)的劃分方式、任

20、務(wù)調(diào)度機(jī)制、任務(wù)間的信息交換機(jī)制，以及系統(tǒng)集成方法。結(jié)構(gòu)模式主要有中斷型和前、后臺型結(jié)構(gòu)模式。 中斷型軟件結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)軟件除初始化程序外，將CNC的各功能模塊按照實時性強(qiáng)弱分別安排在不同級別的中斷程序中，無前后臺程序之分。 前、后臺型結(jié)構(gòu)模式 前、后臺型軟件結(jié)構(gòu)將整個CNC系統(tǒng)軟件分為前臺程序和后臺程序。前臺程序為實時中斷程序；后臺程序又稱背景程序，是一個循環(huán)運(yùn)行程序，實現(xiàn)數(shù)控加工程序的輸入、預(yù)處理和管理的各項任務(wù)。 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 3.4 3.4 開放式開放式CNC的軟件結(jié)構(gòu)的軟件結(jié)構(gòu) 一個開放式CNC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以分

21、為兩個部分：統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺和由各功能結(jié)構(gòu)單元對象 （Architecture Object，AO，簡稱功能元對象）組成的應(yīng)用軟件模塊或稱系統(tǒng)參考結(jié)構(gòu)，如圖5-21所示。 開放式CNC總體結(jié)構(gòu) 圖5-21 開放式CNC總體結(jié)構(gòu)圖第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 3.4 3.4 開放式開放式CNC的軟件結(jié)構(gòu)的軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)平臺 系統(tǒng)硬件 系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)核心 可選的系統(tǒng)軟件 API 系統(tǒng)平臺系統(tǒng)平臺由機(jī)床的功能需求決定 如操作系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、實時配置系統(tǒng)等 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、圖形系統(tǒng)等 標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序界面（API） 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)

22、數(shù)控系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 3.5 3.5 系統(tǒng)參考結(jié)構(gòu)系統(tǒng)參考結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的參考結(jié)構(gòu)就是用來精確描述功能元對象和功能模塊之間的關(guān)系，以及各模塊之間的關(guān)系的；精確定義各模塊和各功能元對象的行為和屬性，以及模塊和功能元對象與系統(tǒng)平臺之間的界面，以保證不同供應(yīng)商提供的功能模塊在不同平臺之上的協(xié)調(diào)工作。 圖5-22 功能模塊與功能元層次劃分 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第四節(jié)第四節(jié) 典型數(shù)控系統(tǒng)典型數(shù)控系統(tǒng) 國外的產(chǎn)品國外的產(chǎn)品 ：1、日本FANUC公司生產(chǎn)的FANUC系列數(shù)控系統(tǒng)；2、德國SIEMENS公司生產(chǎn)的SINUMERIK系列數(shù)控系統(tǒng)；3、西斑牙F

23、AGOR公司生產(chǎn)的FAGOR系列數(shù)控系統(tǒng)等。國內(nèi)的產(chǎn)品國內(nèi)的產(chǎn)品 ：1、華中I型和中華I型 ；2、航天I型和藍(lán)天I型 。第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第四節(jié)第四節(jié) 典型數(shù)控系統(tǒng)典型數(shù)控系統(tǒng) 4.1 4.1 日本日本FANUC系列數(shù)控系統(tǒng)系列數(shù)控系統(tǒng) 1FS0系列。系列。它是可組成面板裝配式的CNC系統(tǒng)，易于組成機(jī)電一體化系統(tǒng)。FS0系列CNC有許多規(guī)格，如FS0T、FS0TT、FS0M、FS0ME、FS0G、FS0F等型號。 2FS10/11/12系列。系列。此系列有很多品種，可用于各種機(jī)床。規(guī)格型號有：M型、T型、TT型、F型等。 3FSl5系列。系列。它是FANUC公司較新的3

24、2位CNC系統(tǒng)，被稱為AI（人工智能）CNC系統(tǒng)。 4FSl6系列。系列。是在FSl5系列之后開發(fā)的產(chǎn)品，其性能介于FSl5系列和FS0系列之間。在顯示方面，F(xiàn)Sl6系列采用了薄型TET（薄膜晶體管）彩色液晶顯示等新技術(shù)。 5FSl8系列。系列。此系列CNC系統(tǒng)是緊接著FS16系列CNC系統(tǒng)推出的32位CNC系統(tǒng)。其功能在FSl5系列和FS0系列之間，但低于FSl6系列。 6FS21/210系列。系列。該系列CNC系統(tǒng)是FANUC公司最新推出的系統(tǒng)，適用于中小型數(shù)控機(jī)床。 第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第四節(jié)第四節(jié) 典型數(shù)控系統(tǒng)典型數(shù)控系統(tǒng) 4.2 4.2 德國德國SIEMENS公

25、司的公司的SINUMERIK系列系列CNC系統(tǒng)系統(tǒng) 1SINUMERIK8系列。系列。SINUMERIK 8MC/8MCE/8MCEC主要用于大型鏜銑床。SINUMERIK8T/Sprint8T主要用于車床，其中Sprint系列具有藍(lán)圖編程功能。 2SINUMERIK 3系列。系列。該系列的產(chǎn)品生產(chǎn)于20世紀(jì)80年代初。有M型、T型、TT型、G型和N型等，適用于各種機(jī)床的控制。 3SINUMERIK 810/820系列。系列。該系列的產(chǎn)品生產(chǎn)于20世紀(jì)80年代中期，在體系結(jié)構(gòu)和功能上相近。4SINUMERIK 850/880系列。系列。該系列的產(chǎn)品生產(chǎn)于20世紀(jì)80年代末。有850M、850T、880M、880T等規(guī)格。5SINUMERIK 840D系列。系列。該系列具有高度模塊化及規(guī)范化的結(jié)構(gòu)，它將CNC和驅(qū)動控制集成在一塊板子上，將閉環(huán)控制的全部硬件和軟件集成在1cm2的空間中，便于操作、編程和監(jiān)控。 6SINUMERIK 810D系列。系列。該系列產(chǎn)品生產(chǎn)于1996年。810D數(shù)控系統(tǒng)是在840D數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)的新CNC系統(tǒng)，該系統(tǒng)配備了功能強(qiáng)大的軟件。第五章第五章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)第四節(jié)第四節(jié) 典型數(shù)控系統(tǒng)典型數(shù)控系統(tǒng) 4.