隨著大規模集成電路技(jì)術和表麵安裝技術的發展,CNC數控係統硬件模塊及安裝(zhuāng)方(fāng)式不斷改進。那麽我們現在對其結構方麵進行一個數(shù)控培訓了解。從CNC數控係統的總(zǒng)體(tǐ)安裝結構看,有整體式結構和分體(tǐ)式結構(gòu)兩種。
所謂(wèi)整體式結構是(shì)把CRT和MDI麵板、操(cāo)作麵(miàn)板以及功能模塊板組成的電路板等安裝(zhuāng)在同一機箱內。這種方式的(de)優點是結構緊(jǐn)湊,便於安裝,但有時可能造成某些信號連線過(guò)長。分體式結構通常把CRT和MDI麵板(bǎn)、操作麵(miàn)板等做成一個部件,而把功能模塊組成的電路板安裝在一個機箱內,兩者之間用導(dǎo)線或光纖連接。許多CNC機床把操作麵板也單獨(dú)作為一個部件,這是由於所控製(zhì)機床的要求不同,操作麵板相應地要改變,做成分體式有利於更換(huàn)和安裝。
CNC操作麵板在機床上的安裝形式有吊掛式、床(chuáng)頭式(shì)、控製櫃(guì)式、控製台式等多種(zhǒng)。
從組成CNC係(xì)統的(de)電(diàn)路板(bǎn)的結構特點來看,有兩種常見的結構,即大板(bǎn)式結構和模塊化結構。大板式結構(gòu)的特點是,一個(gè)係統一(yī)般都有一(yī)塊(kuài)大板,稱為主板。主板上裝有主CPU和各軸的位置控製電路等。其他相關的子板(完成一定功能的電路板),如ROM板、零件程序存儲器板(bǎn)和PLC板都直(zhí)接插在主板上麵,組成CNC係統(tǒng)的核心部分。由此可見,大板式結構緊湊,體(tǐ)積小,可靠性高(gāo),價格(gé)低(dī),有很高的性能(néng)/價格比,也便於機(jī)床的一體(tǐ)化設計,大板結構雖有上述(shù)優點,但它的硬件功能不易變動,不利於(yú)組織生產。
另外一種柔性比較高的結構就是總線模塊化的開放係統結構,其特點是將CPU、存儲器、輸(shū)入輸出控製分別做(zuò)成插件板(稱為硬件模塊),甚至將CPU、存儲器、輸(shū)入輸出控製組(zǔ)成獨立微型計算機級(jí)的硬件模塊,相應(yīng)的軟(ruǎn)件也是模塊結構,固化(huà)在硬件模塊中。硬軟件模塊形(xíng)成一個特定的功能單元,稱為功能模塊。功能(néng)模塊間有明確定義的接口,接口是固定的,成為工廠標準或工業標準,彼此可以進行信息交(jiāo)換。於是可以積木式組成CNC係統,使(shǐ)設計簡單,有良好的適(shì)應性和擴展性,試製周期短,調整維護方便,效率高。
從CNC係統使用的CPU及結構來(lái)分,CNC係統(tǒng)的硬件結構一般分為單CPU和多CPU結構兩大類。初期的(de)CNC係統和(hé)現(xiàn)在的一些經濟(jì)型CNC係(xì)統采用單CPU結構,而多CPU結構可以滿足數控機床高進給速度、高加工精度和許多複雜功能的要求,也適應於並入FMS和CIMS運行的需要,從而(ér)得到了(le)迅速的發展,它反映了當今數控(kòng)係統(tǒng)的新水(shuǐ)平。