现代数控技术课件专题五 现代数控技术.ppt

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1、专题五现代数控技术一、PC数控技术二、开放式数控技术2021/10/61专题五现代数控技术一、PC数控技术90年代初期，数控系统进入基于PC机的阶段。基于PC机的数控系统(CNC)可分为以下几种类型:(1)PC机嵌入NC型在传统的专用NC中简单地嵌入PC技术，NC可以共享一些计算机的软硬件资源，而计算机只参加辅助编程、分析、监控、生产管理和工艺编制等工作。这种数控系统的NC部分仍是专用结构，用户无法进入数控系统的核心，属于初步开放的数控系统。(2)NC嵌入PC型这是完全采用PC机为硬件平台的数控系统，运动控制(包括轴控制和

2、机床逻辑控制)功能由配有专用控制芯片的独立的运动控制器完成，通常以PC插件(符合ISA或PCI总线标准)形式的硬件或通过网络连接的嵌入式系统实现。运动控制软件由NC生产厂商设计，用户无法修改。只是NC的上层软件(数控语言解释器/人机界面等)以PC操作系统(例如Windows)为平台，因此这种数控系统只是在上位机层面上实现了开放性。(3)全软件型这是完全采用PC机软件控制的一种数控系统，它把运动控制器以应用软件的形式实现，这是一种最新开放体系结构的数控系统，能够提供给用户最大的选择和灵活性，已经成为新一代CNC的主流。202

3、1/10/62专题五现代数控技术一、PC数控技术1、基于PC的CNC系统（1）PC机嵌入NC型：把一块ＰＣ主板插入传统的ＣＮＣ机器中,ＰＣ板主要运行非实时控制,ＣＮＣ主要运行以坐标轴运动为主的实时控制;在不变化原系统基本结构的基础上增加一块ＰＣ板;提供键盘使用户能把ＰＣ和ＣＮＣ联系在一起,大大提高了人机界面的功能。典型的如ＦＡＮＵＣ的150i/160i/180i/210i系统。SINUMERIK840D。有些厂家也把这种装置称为融合系统(FusionSystem)。2021/10/63专题五现代数控技术一、PC数控技术（2

4、）NC嵌入PC型:把运动控制板插入ＰＣ机的标准插槽中作实时控制用,而ＰＣ机主要作非实时控制。开放结构在90年代初形成,对于许多熟悉计算机应用的系统厂家,往往采用(2)方案。目前主流数控系统生产厂家仍然采用原结构的数控系统。但为了增加开放性,主流数控系统生产厂家往往采用(1)方案。美国：DELTATAUPMAC（ProgrammableMulti-AxisController）运动控制器；国内：固高公司GT运动控制卡。2021/10/64专题五现代数控技术一、PC数控技术（3）全软件型的CNC系统基于通用PC硬件和通用操作系

5、统的CNC。主要解决CNC系统的多任务实时控制问题。WindowsNT构架的RTX德国PowerAutomation公司的PA8000系统LINUX嵌入内核RT-LINUX德国PowerAutomation公司的PA8000系统基于专用实时操作系统VX-WORKS等2021/10/65专题五现代数控技术一、PC数控技术2、PMAC运动控制器2021/10/66专题五现代数控技术一、PC数控技术2、PMAC运动控制器（1）PMAC（programmablemulti－axescontroller）简介美国DeltaTau公司

6、九十年代推出的开放式多轴运动控制器。它提供运动控制、离散控制、内务处理、同主机的交互等数控的基本功能。PMAC内部使用了一片MotorolaDSP56001/56002数字信号处理芯片，它的速度、分辨率、带宽等指标远优于一般的控制器。伺服控制包括PID和速度、加速度前馈控制，其伺服周期单轴可达60μs，二轴联动为110μs。产品的种类可从二轴联动到三十二轴联动。甚至连接MACRO现场总线的高速环网，直接进行生产线的联动控制。与同类产品相比，PMAC的特性给系统集成者和最终用户提供了更大的柔性。它允许同一控制软件在三种不同总

7、线（PC-XT和AT，VME，STD）上运行，由此提供了多平台的支持特性。每轴可以分别配置成不同的伺服类型和多种反馈类型。·2021/10/67专题五现代数控技术一、PC数控技术（1）PMAC（programmablemulti－axescontroller）简介与不同伺服系统的连接：伺服接口有模拟式和数字式两种，能连接模拟、数字伺服驱动器，交、直流、直流无刷伺服电机伺服驱动器及步进电机驱动器。与不同检测元件的连接：测速发电机，光电编码器，光栅，旋转变压器等。PMACIIXYZC图3数字式PMACSEMIPOWER驱动器步

8、进电机驱动器OPT72021/10/68专题五现代数控技术一、PC数控技术（1）PMAC（programmablemulti－axescontroller）简介·PMACIPCISA总线OPT7三菱伺服驱动器旋转变压器三菱直流伺服电机图1PMAC控制器与模拟信号连接PMACIPCISA总线交流伺服驱动器