单处理器结构的CNC系统由哪些部分组成?各部分能完成什么功能?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/03 22:56:47

计算机数控系统(ComputeNumericalContr01)简称CNC系统,是一种用计算机通过执行其存储器内的程序来实现数控功能,并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。数控机床在CNC系统的控制下,自动地按给定的加工程序加工出工件。所以,计算机数控系统是一种包含计算机在内的数字控制系统。
自1952年出现第一台数控铣床以来,一直采用硬件数控装置对机床进行控制,简称NC装置。经过大约二十年时间,到1971年开始引入了计算机控制。一开始CNC系统中采用小型计算机取代传统的硬件数控(NC),但随着计算机技术的发展,现代数控机床大都采用成本低、功能强和可靠性高的微型计算机,取代小型计算机进行机床数字控制,简称MNC,但是大家习惯上仍称它们是CNC。采用计算机控制和采用微型计算机控制的工作原理基本相同。
CNC系统是一种位置控制系统。其控制过程是根据输入的信息(加工程序),进行数据处理、插补运算,获得理想的运动轨迹信息,然后输出到执行部件,加工出所需要的工件。CNC系统的核心是CNC装置。由于采用了计算机,使CNC装置的性能和可靠性提高,促使CNC系统迅速发展。

主要硬件元部件功能
CNC装置的硬件组成一般有:CPU及总线、存储器、输入设备接口、I/O电路接口、位置控制器、显示设备接口,以及通信网络接口等。下面对主要元部件做一简单介绍。
(一)CPU与总线
1.CPU概述
CPU是CNC装置的核心,具有执行计算的能力和控制能力。CPU主要由控制单元、算术逻辑单元和一些暂存寄存器组成。CPU在CNC装置中工作时,其控制单元从存储器中依次取出组成程序的指令,进行译码后,向CNC装置的各部分按顺序发出执行操作的控制信号;同时接收执行部件发出的反馈信号,与程序中的指令信号比较后,决定下一步应执行的操作。
2.总线
总线是计算机系统内部各独立模块之间传递各种信号的渠道。计算机系统中,各种功能模块通过总线有机地连接起来,通过总线实现相互间的信息传送和通信。
总线通常可以分为片总线、内总线和外总线。
片总线为元件级总线,是组成一个小系统或CPU插件各芯片间的连接总线。片总线包括地址总线、数据总线和控制总线,即所谓三总线结构。
内总线又称系统总