計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(3)

1、1,第二章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng),第一節(jié) 概 述,第二節(jié) CNC的結(jié)構(gòu),第三節(jié) CNC的信息處理過程,第四節(jié) PLC與數(shù)控機(jī)床的輔助功能,思考題,第五節(jié) FANUC數(shù)控系統(tǒng),第六節(jié) 開放式CNC,2,第一節(jié) 概 述,一、CNC數(shù)控機(jī)床 CNC是數(shù)控機(jī)床的核心。 CNC數(shù)控機(jī)床由以下幾部分組成：加工程序、輸入/輸出設(shè)備、CNC裝置、可編程控制器（PLC）、主軸驅(qū)動裝置、進(jìn)給驅(qū)動裝置和機(jī)床,3,CNC數(shù)控機(jī)床的組成框圖,加工程序,輸入/輸出 設(shè)備,C N C 裝 置,可編程 控制器,主軸驅(qū) 動裝置,進(jìn)給驅(qū) 動裝置,機(jī) 床,4,CNC數(shù)控機(jī)床的組成,5,二、CNC的組成,從自動控制的角度來看，CNC系統(tǒng)是

2、一種位置（軌跡）、速度（還包括電流）控制系統(tǒng)，其本質(zhì)上是以多執(zhí)行部件(各運(yùn)動軸)的位移量、速度為控制對象并使其協(xié)調(diào)運(yùn)動的自動控制系統(tǒng)，是一種配有專用操作系統(tǒng)的計算機(jī)控制系統(tǒng)。 從外部特征來看，CNC系統(tǒng)是由硬件（通用硬件和專用硬件）和軟件（專用）兩大部分組成的。它們二者是相互支持，不可分割的。CNC的工作是在硬件的支持下，由軟件來實現(xiàn)部分或大部分?jǐn)?shù)控功能。 硬件是基礎(chǔ)，軟件是靈魂,6,CNC裝置的組成,7,該平臺有以下兩方面的含義： 提供CNC系統(tǒng)基本配置的必備功能； 在平臺上可以根據(jù)用戶的要求進(jìn)行功能設(shè)計和開發(fā),CNC裝置的組成,8,CNC的硬件系統(tǒng)組成框圖,9,CNC的軟件系統(tǒng)組成框圖,系

3、統(tǒng)軟件,管理軟件,程 序 輸 入 輸 出,顯 示,診 斷,控制軟件,刀 具 補(bǔ) 償,速 度 控 制,插 補(bǔ) 運(yùn) 算,位 置 控 制,譯 碼,10,三、CNC的工作過程,工作過程就是指在硬件的支持下，軟件完成控制功能的過程。 包括： 1加工程序的輸入 2譯碼 3刀具補(bǔ)償 4對進(jìn)給速度進(jìn)行處理 5插補(bǔ),6位置處理 7/處理 8顯示 9診斷,CNC單元,11,四、CNC的功能,CNC裝置的功能是指滿足用戶操作和機(jī)床控制要求的方法和手段。數(shù)控裝置的功能包括基本功能和選擇功能。 基本功能數(shù)控系統(tǒng)基本配置的功能，即必備功能； 選擇功能用戶可根據(jù)實際要求選擇的功能,12,1對軸數(shù)的控制功能,控制功能 CNC

4、能控制和能聯(lián)動控制的進(jìn)給軸數(shù)。 CNC的進(jìn)給軸分類： 移動軸（X、Y、Z）和回轉(zhuǎn)軸（A、B、C）； 基本軸和附加軸（U、V、W）。 聯(lián)動控制軸數(shù)越多，CNC系統(tǒng)就越復(fù)雜，編程也越困難,13,2點位運(yùn)動與移動功能(G功能,準(zhǔn)備功能（G功能） 指令機(jī)床動作方式的功能。 如：基本移動、程序暫停、平面選擇、坐標(biāo)設(shè)定、刀具補(bǔ)償、基準(zhǔn)點返回和固定循環(huán)等,14,3插補(bǔ)功能,插補(bǔ)功能 插補(bǔ)功能是數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)零件輪廓(平面或空間)加工軌跡運(yùn)算的功能,15,4固定循環(huán)加工功能,固定循環(huán)功能 固定循環(huán)功能是數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)典型加工循環(huán)（如：鉆孔、攻絲、鏜孔、深孔鉆削和切螺紋等）的功能,16,5進(jìn)給功能 (F功能,進(jìn)給功

5、能 進(jìn)給速度的控制功能。 進(jìn)給速度 控制刀具相對工件的運(yùn)動速度，單位為mm/min。 同步進(jìn)給速度 實現(xiàn)切削速度和進(jìn)給速度的同步，單位為 mm/r。 快速進(jìn)給速度 一般為進(jìn)給速度的最高速度，它通過參數(shù)設(shè)定，用G00指令執(zhí)行快速。 進(jìn)給倍率（進(jìn)給修調(diào)率）人工實時修調(diào)預(yù)先給定的進(jìn)給速度,17,6主軸的轉(zhuǎn)速功能,主軸功能 數(shù)控系統(tǒng)的主軸的控制功能。 主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速的控制功能，單位為r/min。 恒線速度控制刀具切削點的切削速度為恒速的控制功能。 主軸定向控制主軸周向定位于特定位置控制的功能。 C軸控制主軸周向任意位置控制的功能。 主軸修調(diào)率人工實時修調(diào)預(yù)先設(shè)定的主軸轉(zhuǎn)速,18,7刀具功能及工作臺分

6、度功能,刀具管理功能 實現(xiàn)對刀具幾何尺寸和壽命的管理功能。 刀具幾何尺寸（半徑和長度），供刀具補(bǔ)償功能使用； 刀具壽命是指時間壽命，當(dāng)?shù)毒邏勖狡跁r，CNC系統(tǒng)將提示用戶更換刀具； CNC系統(tǒng)都具有刀具號（T）管理功能，用于標(biāo)識刀庫中的刀具和自動選擇加工刀具,19,8輔助功能(M功能,輔助功能（M功能） 用于指令機(jī)床輔助操作的功能。 如：主軸起停、主軸轉(zhuǎn)向、切削液的開關(guān)或刀庫的起停等,20,9補(bǔ)償功能,補(bǔ)償功能 刀具半徑和長度補(bǔ)償功能： 實現(xiàn)按零件輪廓編制的程序控制刀具中心軌跡的功能。 傳動鏈誤差：包括螺距誤差補(bǔ)償和反向間隙誤差補(bǔ)償功能。 非線性誤差補(bǔ)償功能：對諸如熱變形、靜態(tài)彈性變形、空間誤

7、差以及由刀具磨損所引起的加工誤差等，采用AI、專家系統(tǒng)等新技術(shù)進(jìn)行建模，利用模型實施在線補(bǔ)償,21,10字符和圖形顯示功能,人機(jī)對話功能 在CNC裝置中這類功能有： 菜單結(jié)構(gòu)操作界面； 零件加工程序的編輯環(huán)境； 系統(tǒng)和機(jī)床參數(shù)、狀態(tài)、故障信息的顯示、查詢或修改畫面等,22,11自診斷功能,自診斷功能 CNC自動實現(xiàn)故障預(yù)報和故障定位的功能。 開機(jī)自診斷； 在線自診斷； 離線自診斷； 遠(yuǎn)程通訊診斷,23,12輸入、輸出和通信功能,通訊功能 CNC與外界進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)交換的功能。 RS232C接口，可傳送零件加工程序， DNC接口，可實現(xiàn)直接數(shù)控， MAP(制造自動化協(xié)議)模塊， 網(wǎng)卡：適應(yīng)FMS

8、、CIMS、IMS等制造系統(tǒng)集成的要求,24,13程序編制功能,手工編程 背景（后臺）編程 自動編程 利用CAM系統(tǒng)，可以在線完成和修改零件的三維模型圖設(shè)計，并可以通過網(wǎng)絡(luò)直接傳給機(jī)床進(jìn)行加工,25,五、CNC的特點,1具有比NC更高的柔性 2具有良好的通用性 3數(shù)控功能不斷增強(qiáng)和擴(kuò)展 4可靠性越來越高 5方便了系統(tǒng)的維修和使用 6易于實現(xiàn)機(jī)電一體化,26,第二節(jié) CNC的結(jié)構(gòu),一、CNC的硬件結(jié)構(gòu) CNC系統(tǒng)硬件的層次結(jié)構(gòu) 由計算機(jī)基本系統(tǒng)、設(shè)備支持層、設(shè)備層三部分組成,27,1.單微處理器的CNC,單微處理器的CNC是指系統(tǒng)只有一個微處理器作為核心，這個CPU通過總線連接存儲器和各種接口，

9、采用集中控制、分時處理的方法來完成諸如輸入/輸出、插補(bǔ)計算、伺服控制等各種任務(wù)。這種系統(tǒng)硬件和軟件結(jié)構(gòu)都比較簡單。 單微處理器CNC的結(jié)構(gòu)是以微型計算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，微處理器和三總線結(jié)構(gòu)、I/O接口、存儲器、串行接口和各種顯示器接口等；另外還包括了機(jī)床的控制部分,28,CPU,外部存儲 設(shè)備接口,RS-232 接口,人機(jī)交互 接口,選件 接口,ROM,RAM,PLC 接口,位 控 單 元,位 控 單 元,位 控 單 元,位 控 單 元,速度控制單元,D/A轉(zhuǎn)換電路,M、S、T,微機(jī)系統(tǒng),機(jī)床的控制部分,X軸 Y軸 Z軸 主軸,總 線,典型的單微處理器 裝置結(jié)構(gòu)框圖,29,單微處理器CN

10、C特點,CNC裝置內(nèi)只有一個微處理器，對存儲、插補(bǔ)運(yùn)算、輸入/輸出控制、CRT顯示等功能實現(xiàn)集中控制分時處理。 微處理器通過總線與存儲器、輸入/輸出控制等接口電路相連，構(gòu)成CNC裝置。 結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn),30,2.多微處理器的CNC,多微處理器CNC的優(yōu)點 較高的性價比； 適應(yīng)能力強(qiáng)； 可靠性高； 易于組織規(guī)?；a(chǎn),31,多微處理器的CNC主要功能模塊,CNC管理模塊 ； CNC插補(bǔ)模塊 ； 位置控制模塊 ； PLC模塊 ； 人機(jī)接口模塊 ； 存儲器模塊,32,多微處理器的CNC結(jié)構(gòu),共享總線結(jié)構(gòu) 在共享總線結(jié)構(gòu)中，將各功能模塊插在配有總線插座的機(jī)框內(nèi)，由系統(tǒng)總線把各個模塊有效地連接在一起

11、，按照要求交換各種控制指令和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各種預(yù)定的功能。 共享存儲器結(jié)構(gòu) 在這種多微處理器結(jié)構(gòu)，采用多端口存儲器來實現(xiàn)各微處理器之間的互連和通信，每個端口都配有一套數(shù)據(jù)、地址、控制線，以供端口訪問。由專門的多端口控制邏輯電路解決訪問的沖突問題。當(dāng)微處理器數(shù)量增多時，往往會由于爭用共享而造成信息傳輸?shù)淖枞?，降低系統(tǒng)效率,33,共享總線結(jié)構(gòu)框圖,34,共享存儲器結(jié)構(gòu)框圖,35,3.CNC的接口,紙帶的光電閱讀機(jī)接口 輸入/輸出（I/O）接口 進(jìn)行必要的信號隔離 進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和功率放大 數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換 通信接口,36,軟件與硬件在實現(xiàn)各種功能的特點和關(guān)系 關(guān)系：從理論上講，硬件能完成的功能也可以用

12、軟件來完成。從實現(xiàn)功能的角度看，軟件與硬件在邏輯上是等價的。 特點： 硬件處理速度快，但靈活性差，實現(xiàn)復(fù)雜控制的功能困難。 軟件設(shè)計靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，但處理速度相對較慢。 軟件、硬件實現(xiàn)功能的分配就是軟件硬件功能界面劃分。 功能界面劃分的準(zhǔn)則：系統(tǒng)的性能價格比,二、CNC的軟件結(jié)構(gòu),37,輸 入,預(yù)處理,位置檢測,插補(bǔ)運(yùn)算,位置控制,速度控制,伺服電機(jī),程序,硬件,硬件,硬件,硬件,硬件,軟件,軟件,軟件,軟件,軟件和硬件的功能界面幾種劃分,1CNC的軟、硬件界面,38,2CNC的軟件結(jié)構(gòu)特點,CNC裝置的多任務(wù)并行處理 CNC的任務(wù)并行處理示意圖,輸入,顯示,控制,I/O,診斷,譯 碼 刀具補(bǔ)

13、償 速度處理,位置控制,插 補(bǔ),39,前后臺型軟件結(jié)構(gòu),前臺程序 故障處理 位置控制 插補(bǔ)運(yùn)算,后臺程序 譯 碼 刀補(bǔ)處理 速度預(yù)處理 輸入/輸出 顯示,中斷執(zhí)行,循環(huán)執(zhí)行,前后臺程序運(yùn)行關(guān)系圖,40,前后臺型結(jié)構(gòu)模式的特點,任務(wù)調(diào)度機(jī)制: 優(yōu)先搶占調(diào)度和循環(huán)調(diào)度。前臺程序的調(diào)度是優(yōu)先搶占式的；前臺和后臺程序內(nèi)部各子任務(wù)采用的是順序調(diào)度。 信息交換:緩沖區(qū)。前臺和后臺程序之間以及內(nèi)部各子任務(wù)之間的。 實時性差。在前臺和后臺程序內(nèi)無優(yōu)先級等級、 也無搶占機(jī)制。 該結(jié)構(gòu)僅適用于控制功能較簡單的系統(tǒng)。早期的CNC系統(tǒng)大都采用這種結(jié)構(gòu),41,中斷型軟件結(jié)構(gòu),中斷型軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,n,42,中斷型結(jié)構(gòu)模

14、式的特點,任務(wù)調(diào)度機(jī)制：搶占式優(yōu)先調(diào)度。 信息交換：緩沖區(qū)。 實時性好。由于中斷級別較多（最多可達(dá)8級），強(qiáng)實時性任務(wù)可安排在優(yōu)先級較高的中斷服務(wù)程序中。 模塊間的關(guān)系復(fù)雜，耦合度大，不利于對系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)充。 8090年代初的CNC系統(tǒng)大多采用這種結(jié)構(gòu),43,加工程序,譯 碼,譯碼緩沖區(qū),刀補(bǔ)處理,刀補(bǔ)緩沖區(qū),速度預(yù)處理,插補(bǔ)緩沖區(qū),插補(bǔ)處理,運(yùn)行緩沖區(qū),伺服驅(qū)動,位控處理,位置反饋,PLC控制,第三節(jié) CNC的信息處理過程,CNC裝置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程示意圖,44,1.輸入過程 零件程序的輸入過程流程圖 2.鍵盤輸入,送出譯碼,外存或通信接口,零件程序緩沖區(qū),MDI鍵盤,MDI緩沖區(qū),零件程序存

15、儲區(qū),一、輸入,45,二、存儲,目錄區(qū) 零件程序區(qū),零件程序存儲器的結(jié)構(gòu)示意圖,46,三、譯碼,定義：譯碼程序是以程序段為單位對信息進(jìn)行處理，把其中的各種工件輪廓信息（如起點、終點，直線和圓?。?、加工速度F和其它輔助信息（M.S.T）依照計算機(jī)能識別的數(shù)據(jù)形式，并以一定的格式存放在指定的內(nèi)存專用區(qū)間。在譯碼過程中，還要完成對程序段的語法檢查，若發(fā)現(xiàn)語法錯誤立即報警。 方法：解釋和編譯。 內(nèi)容：整理和存放。 1）不按字符格式的整理與存放方法。 2）保留字符格式的整理與存放。 1.代碼的識別 2.功能碼譯碼,開始,讀取緩沖器中的字符,處理數(shù)字代碼,處理N代碼,處理G代碼,處理X代碼,處理Y代碼,1

16、0H,10H,11H,12H,13H,無法識別、錯誤處理,結(jié)束,Y,N,N,N,N,Y,N,Y,Y,Y,軟件識別代碼的流程圖,47,四、譯碼后的數(shù)據(jù)處理,1刀具補(bǔ)償 定義：將編程時工件輪廓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成刀具中心軌跡數(shù)據(jù)。 種類：長度補(bǔ)償和半徑補(bǔ)償,48,2速度處理,1）進(jìn)給速度計算 開環(huán)系統(tǒng): 速度通過控制向步進(jìn)電機(jī)輸出脈沖的頻率來實現(xiàn)。 速度計算的方法是根據(jù)程編的F值來確定該頻率值。 半閉環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng): 采用數(shù)據(jù)采樣方法進(jìn)行插補(bǔ)加工 速度計算是根據(jù)程編的F值，將輪廓曲線分割為采樣周期的輪廓步長,49,開環(huán)系統(tǒng)進(jìn)給速度的計算,VS,VS,脈沖的頻率決定進(jìn)給速度。 為脈沖當(dāng)量，單位：mm ， 則 兩

17、軸聯(lián)動時，各坐標(biāo)軸速度為: 合成速度（即進(jìn)給速度）V為,50,2）進(jìn)給速度控制,VS,VS,常用的控制方法： 計時法 用于脈沖增量插補(bǔ)。 時鐘中斷法 用軟件控制每個時鐘周期內(nèi)的插補(bǔ)次數(shù)，達(dá)到速度控制的目的。 積分法,51,3插補(bǔ),根據(jù)速度倍率值計算本次插補(bǔ)周期的實際合成位移量； 計算新的坐標(biāo)位置； 將合成位移分解到各個坐標(biāo)方向，得到各個坐標(biāo)軸的位置控制指令。 插補(bǔ)程序的實時性,52,1計算新的指令坐標(biāo)位置 X2新 = X2舊 + x2 Y2新 = Y2舊 + y2 2計算實際坐標(biāo)位置 X1新 = X1舊 + x1 Y1新 = Y1舊 + y1 3計算位置控制輸出值 x3 = X2新 - X1新

18、 y3 = Y2新 Y1新 位置控制是強(qiáng)實時性任務(wù)，所有計算必須在位置控制周期（伺服周期）內(nèi)完成。伺服周期可以等于插補(bǔ)周期，也可以是插補(bǔ)周期的整數(shù)分之一,4 位置控制,53,第四節(jié) PLC與數(shù)控機(jī)床的輔助功能,一、PLC 1PLC的基本組成和工作原理 硬件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng),54,接 收 現(xiàn) 場 信 號,輸 入 部 件,外 設(shè) 接 口,擴(kuò) 展 接 口,輸 出 部 件,電源,運(yùn)算器,控制器,微處理器,RAM 用戶程序,EPROM 系統(tǒng)程序,盒式磁帶機(jī),驅(qū) 動 受 控 元 件,I/O 擴(kuò) 展 單 元,存儲器,打印機(jī),EPROM寫入器,PLC或上位計算機(jī),編程器,通用型PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖,55,PLC

19、 程序執(zhí)行過程圖,輸 入 端 器 件,輸 入 映 象,元 件 映 象 寄 存,輸 出 鎖 存,輸 入 端 器 件,輸 入,輸 出,輸入采樣階段,輸出刷新階段,程序執(zhí)行階段,PLC的基本控制原理,56,2PLC的特點,可靠性高 編程簡單，使用方便 靈活性好 直接驅(qū)動負(fù)載能力強(qiáng) 便于實現(xiàn)機(jī)電一體化 網(wǎng)絡(luò)通信,57,3數(shù)控機(jī)床用PLC,數(shù)控機(jī)床PLC的控制對象,數(shù)控裝置、可編程控制器、機(jī)床之間的關(guān)系圖,58,CNC、PLC、機(jī)床之間的信號處理過程,CNC裝置機(jī)床： CNC裝置CNC裝置的RAM PLC的RAM中。 PLC 軟件對其RAM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理。 處理后的數(shù)據(jù)仍在PLC的RAM中，

20、對內(nèi)裝型PLC，PLC將已處理好的數(shù)據(jù)通過CNC的輸出接口送至機(jī)床； 對獨(dú)立型PLC，其RAM中已處理好的數(shù)據(jù)通過PLC的輸出接口送至機(jī)床,59,機(jī)床CNC裝置,對于內(nèi)裝型PLC，信號傳送處理如下： 從機(jī)床輸入開關(guān)量數(shù)據(jù)CNC裝置的RAM PLC的RAM。 PLC的軟件進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理。 處理后的數(shù)據(jù)仍在PLC的RAM中，同時傳送到CNC裝置的RAM中。 CNC裝置軟件讀取RAM中數(shù)據(jù)。 對于獨(dú)立型PLC，輸入的第一步，數(shù)據(jù)通過PLC的輸入接口送到PLC的RAM中，然后進(jìn)行上述的第2步，以下均相同,60,PLC 、CNC 、機(jī)床間的信息交換,PLC CNC的信號：主要有機(jī)床各坐標(biāo)基準(zhǔn)點信號，M

21、、S、T功能的應(yīng)答信號等。 PLC 機(jī)床的信號：主要是控制機(jī)床執(zhí)行件的執(zhí)行信號，如電磁鐵、接觸器、繼電器的動作信號以及確保機(jī)床各運(yùn)動部件狀態(tài)的信號及故障指示。 機(jī)床 PLC的信息：主要有機(jī)床操作面板上各開關(guān)、按鈕等信息，其中包括機(jī)床的起動、停止，機(jī)械變速選擇，主軸正/反轉(zhuǎn)、停止，冷卻液的開/關(guān)，各坐標(biāo)的點動和刀架、夾盤的松/夾等信號，以及上述各部件的限位開關(guān)等保護(hù)裝置、主軸伺服保護(hù)監(jiān)視信號和伺服系統(tǒng)運(yùn)行準(zhǔn)備等信號,61,數(shù)控機(jī)床PLC的形式,按結(jié)構(gòu)形式分類： 內(nèi)裝型（Built-in Type）PLC（或稱集成式、內(nèi)含式）。它是為數(shù)控設(shè)備順序控制而設(shè)計制造的專用PLC。 獨(dú)立型（Stand-a

22、lone Type）PLC ，或稱為“通用型”PLC它是適應(yīng)范圍較廣、功能齊全、通用化程度較高的PLC。 按規(guī)模分類： 小型：輸入/輸出的點數(shù)512點,62,PLC的規(guī)模及其應(yīng)用,63,內(nèi)裝型PLC,此類是CNC系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家為實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的順序控制，而將CNC和PLC綜合起來設(shè)計，稱為內(nèi)裝型（Built-in Type）PLC（或稱集成式、內(nèi)含式）。內(nèi)裝型PLC是CNC裝置的一部分，它與CNC中CPU的信息交換是在CNC內(nèi)部進(jìn)行的。這種類型的PLC一般不能獨(dú)立工作，它是CNC裝置的一個功能模塊，是CNC裝置功能的擴(kuò)展，兩者是不能分離的。在硬件上，內(nèi)裝型PLC既可與CNC裝置共用一個CPU，如

23、西門子的SINUMERIK810、820等數(shù)控系統(tǒng)；也可以是單獨(dú)的CPU，如FANUC的0系統(tǒng)和15系統(tǒng)、美國A-B公司的8400系統(tǒng)和8600系統(tǒng)等,64,由于CNC裝置的功能和PLC的功能在設(shè)計時就統(tǒng)一考慮，因而這種類型的PLC在硬件和軟件的整體結(jié)構(gòu)上合理、實用，性能價格比高，適用于類型變化不大的數(shù)控機(jī)床。由于PLC與CNC之間的連線較少，且PLC內(nèi)的信息也能通過CNC裝置的顯示器顯示，使PLC的編程更為方便，而且故障診斷的功能也有提高，從而提高了CNC系統(tǒng)的可靠性,內(nèi)裝型PLC,65,NC,PLC,I/O 電路,伺服驅(qū)動單元,主軸驅(qū)動單元,強(qiáng)電電路,機(jī)床操作面板,MDI/CR面板,進(jìn)給電

24、動機(jī),主軸電動機(jī),輔助動作 換 刀 冷 卻 排 屑,內(nèi)裝型PLC結(jié)構(gòu)框圖,CNC裝置,66,獨(dú)立型PLC,此類是由專業(yè)化生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC產(chǎn)品來實現(xiàn)順序控制，稱為獨(dú)立型（Stand-alone Type）PLC ，或稱為“通用型”PLC。獨(dú)立型PLC是獨(dú)立于CNC裝置的，它具有完備的硬件和軟件功能，能夠獨(dú)立完成規(guī)定的控制任務(wù)。在數(shù)控機(jī)床選用獨(dú)立型PLC時，主要考慮能滿足以下要求：輸入/輸出信號接口技術(shù)規(guī)范、輸入/輸出點數(shù)、程序存儲容量以及運(yùn)算和控制功能等。由于這種類型PLC的生產(chǎn)廠家較多，品種、類型豐富，使用戶有較大的選擇余地，可以選擇自己熟悉地產(chǎn)品，而且其功能的擴(kuò)展也較方便。獨(dú)立型PLC與

25、CNC裝置之間是通過輸入/輸出接口連接的。國內(nèi)已引進(jìn)應(yīng)用的獨(dú)立型PLC有：西門子公司的SIMATIC S5、S7系列產(chǎn)品；A-B公司的PLC系列產(chǎn)品；FANUC公司的PMC-J系列產(chǎn)品等,67,獨(dú)立型PLC結(jié)構(gòu)框圖,NC,PLC,伺服驅(qū)動單元,主軸驅(qū)動單元,強(qiáng)電電路,機(jī)床操作面板,MDI/CRT面板,伺服電動機(jī),主軸電動機(jī),輔助動作 換刀 冷卻 排屑,I/O電路,I/O電路,I/O電路,PLC裝置,68,二、數(shù)控機(jī)床的輔助功能,1數(shù)控機(jī)床的輔助功能 是指數(shù)控機(jī)床的冷卻、潤滑、轉(zhuǎn)位和夾緊等功能。對于加工中心類的數(shù)控機(jī)床還有刀庫的管理功能。 2數(shù)控機(jī)床的輔助功能的控制 就是數(shù)控機(jī)床的冷卻、潤滑的啟

26、停；控制工件和機(jī)床部件的松開、夾緊；控制分度工作臺的轉(zhuǎn)位等。對于加工中心類數(shù)控機(jī)床還有刀庫中選擇刀具和交換刀具。 輔助功能的控制還可以由PLC來完成,69,第五節(jié) FANUC數(shù)控系統(tǒng),一、FANUC數(shù)控系統(tǒng)介紹 二、FANUC數(shù)控系統(tǒng)的特點 三、FANUC系統(tǒng)典型系列 10系列 210/11/12系列 315系列 416系列 518系列,70,FANUC數(shù)控系統(tǒng)（顯示器及操作面板,71,FANUC 系列 150i B型數(shù)控裝置,72,第六節(jié) 開放式CNC,一、概述 計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展和普及 先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的要求 CNC開發(fā)周期和開發(fā)成本的要求 PC文化的滲入 二、開放式CNC的定義 目前可以認(rèn)為開放式CNC就是指PC-NC。它是指在機(jī)械加工專用的CNC中，引入PC所具有的開放特性和文化，達(dá)到CNC系統(tǒng)的設(shè)計和制造的開放性、通用性和模塊化,FMS,CIMS,73,三、開放式CNC的基本結(jié)構(gòu),1PC的特