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cNc装置的硬件结构
日期：2010年06月03 来源：沈阳机床 关键字：机床
cNc装置的硬件结构
cNc装置是在硬件支持下，通过系统软件控制进行工作的，其控制功能在相当程度上取决于硬件结构。硬件结构根据控制功能的复杂程度，可分别采用单处理器结构和多处理器结构。
数控系统的硬件结构，按cNc装置中各电路板的插接方式，可分为大板式结构和功能模块式结构；按微处理器的个数，可分为单微处理器结构和多微处理器结构；按硬件的制造方式．可分为专用型结构和个人计算机式结构；按cNc装置的开放程度，可分为封闭式结构、Pc嵌入Nc式结构、Nc嵌入Pc式结构和软件型开放式结构。
单微处理器结构的cNc系统
所谓单微处理器结构，是指在cNc装置中只有一只微处理器(cPu)，工作方式是集 中控制，分时处理数控系统的各项任务，如存储、插补运算、输人／输出控制、cRT显示等。某些CN(：装置中虽然用了两个以上的cPu．但能够控制系统总线的只是其中的一个CPI_f，它独占总线资源，通过总线与存储器、输入输出控制等各种接口相连。其他的cPu则作为专用的智能部件，不能控制总线，也不能访问存储器。这是一种主从结构，故被归纳于单微处理器结构中。单微处理器结构简单，容易实现。
单微处理器结构的cNc装置可划分为计算机部分、位置控制部分、数据输入／输出接口及外围设备。微处理器cPU是cNc装置的核心，cPu执行系统程序，首先读取工件加工程序，对加工程序段进行译码和数据处理，然后根据处理后得到的指令，进行对该加工程序段的实时插补和机床位置伺服控制；它还将辅助动作指令通过可编程控制器(PL(：)送到机床，同时接收由PLc返回的机床各部分信息并予以处理，以决定下一步的操作。
位置控制部分包括位置控制单元和速度控制单元。位置控制单元接收经插补运算得到的每一个坐标轴在单位时间间隔内的位移量，控制伺服电机工作，并根据接收到的实际位置反馈信号。修正位置指令．实现机床运动的准确控制。同时产生速度指令送往速度控制单元，速度控制单元将速度指令与速度反馈信号相比较，修正速度指令，用其差值去控秘伺服电机，使其以恒定速度运转。
数据输入／输出接口与外围设备是cNc装置与操作者之间交换信息的桥梁。例如，通过MDI方式或串行通信，可将工件加工程序送人cNc装置；通过cRT显示器，可以显示工件的加工程序和其他信息。在单微处理器结构中，由于仅由一个微处理器进行集中控制，故其功能将受cPU字长、数据字节数、寻址能力和运算速度等因素的限制。如果插补等功能由软件来实现，则数控功能的实现与处理速度就成为突出的矛盾。解决矛盾的措施可以有：增加浮点协处理器、采用带有cPu的PL和cRT等智能部件。
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