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CNC加工中心数控系统的硬件构成特点


CNC加工中心数控系统的硬件构成特点

随着大规模集成电路技术和表面安装技术的发展,CNC数控系统硬件模块及安装方式不断改进。那么我们现在对其结构方面进行一个数控培训了解。从CNC数控系统的总体安装结构看,有整体式结构和分体式结构两种。

所谓整体式结构是把CRT和MDI面板、操作面板以及功能模块板组成的电路板等安装在同一机箱内。这种方式的优点是结构紧凑,便于安装,但有时可能造成某些信号连线过长。分体式结构通常把CRT和MDI面板、操作面板等做成一个部件,而把功能模块组成的电路板安装在一个机箱内,两者之间用导线或光纤连接。许多CNC机床把操作面板也单独作为一个部件,这是由于所控制机床的要求不同,操作面板相应地要改变,做成分体式有利于更换和安装。

CNC操作面板在机床上的安装形式有吊挂式、床头式、控制柜式、控制台式等多种。

从组成CNC系统的电路板的结构特点来看,有两种常见的结构,即大板式结构和模块化结构。大板式结构的特点是,一个系统一般都有一块大板,称为主板。主板上装有主CPU和各轴的位置控制电路等。其他相关的子板(完成一定功能的电路板),如ROM板、零件程序存储器板和PLC板都直接插在主板上面,组成CNC系统的核心部分。由此可见,大板式结构紧凑,体积小,可靠性高,价格低,有很高的性能/价格比,也便于机床的一体化设计,大板结构虽有上述优点,但它的硬件功能不易变动,不利于组织生产。

另外一种柔性比较高的结构就是总线模块化的开放系统结构,其特点是将CPU、存储器、输入输出控制分别做成插件板(称为硬件模块),甚至将CPU、存储器、输入输出控制组成独立微型计算机级的硬件模块,相应的软件也是模块结构,固化在硬件模块中。硬软件模块形成一个特定的功能单元,称为功能模块。功能模块间有明确定义的接口,接口是固定的,成为工厂标准或工业标准,彼此可以进行信息交换。于是可以积木式组成CNC系统,使设计简单,有良好的适应性和扩展性,试制周期短,调整维护方便,效率高。

从CNC系统使用的CPU及结构来分,CNC系统的硬件结构一般分为单CPU和多CPU结构两大类。初期的CNC系统和现在的一些经济型CNC系统采用单CPU结构,而多CPU结构可以满足数控机床高进给速度、高加工精度和许多复杂功能的要求,也适应于并入FMS和CIMS运行的需要,从而得到了迅速的发展,它反映了当今数控系统的新水平。

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