微机数控系统课堂讲义

微机数控系统课堂讲义第三章CNC中的计算机制作：武好明第三章CNC中的计算机•本章要点–对CNC中计算机的要求–CNC中计算机的结构形式–以MCS-51为例掌握硬件部分的组成原理–计算机接口–工业控制计算机–数控系统的软件结构对CNC中计算机的要求•实时性好–能满足连续快速加工的要求，能对突发事件做出快速反应•支持多任务–对加工过程的各种性能指标的随机变化都能做出响应•高可靠性–能够适应生产现场的恶劣环境CNC中计算机的作用•CNC系统的组成–见图3-1•CNC中计算机的作用–零件加工程序的输入–数据段的译码和刀具运动轨迹的计算–插补计算–伺服控制CNC中计算机的结构形式•单机系统•多机系统–例题•优、缺点评述CNC中计算机的各组成部分•CPU–通用微处理器（主流和发展趋势）•Z80，80X86…...–单片机•MCS-51系列，68XXX系列等–位片式逻辑芯片•AM2900，Intel3000等•简易经济型CNC系统常用指标MCS-51系列单片机•特点：–集成度高；–存储空间大；–指令系统强；–运算速度快；–接口资源丰富；–可靠性高；–中断/定时功能集成MCS-51单片机•由于51系列单片机具有上述特点，且价格便宜，体积小，功耗低，因此被广泛应用到各种（中）小型控制系统，仪器仪表，数据采集等领域。51系列CPU简介•电源+5V•地•晶振•复位•P0.0~P0.7–数据线–地址低8位•P1.0~P1.7常规双向I/O•P3.0串行输入•P3.1串行输出•P3.2INT0•P3.3INT1•P3.4T0•P3.5T1•P3.6写外部存储器•P3.7读外部存储器51系列CPU简介•PSEN：访问外部存储器有效信号•ALE/PROG：地址锁存/编程有效•EA：高（为1）时0~0FFFH为片内的程序空间，低时忽略片内程序空间•注意：–8031无片内ROM，EA需接地–89C51带4KEEPROM–89C2051带2KEEPROM–程序的写入（烧）需要专门设备–负载能力–中断资源固定地址入口CNC中的存储器•RAM——随机存储器（数据）•ROM——只读存储器（程序）•EPROM——紫外线可擦除只读存储器•EEPROM——电可擦除只读存储器常用存储器芯片•RAM–62XX•EPROM–27XX•EEPROM–28XX例——电梯失电保护系统•功能要求：无论运行到什么位置，一旦停电，能利用备用电源平稳到达停层、开门送客。•工作过程描述：电梯进入运行状态时，系统进入监测状态，不断获取速度信号。一旦出现停电状况，即通过对速度的识别、方向的认定，控制电梯在接近层停梯。例——电梯失电保护系统8031EPROM273274LS373+5VGNDGND+5VXTAL1XTAL2RESETEAP1.0JPSP1.2JPXP1.3KWP1.4断电P1.5欠压（电瓶）T1(P3.5)速度P1.1JMQP1.6照明1P1.7照明2P3.0停电控制P3.1报警P3.2制动1P3.3制动2P3.6电瓶指示灯P08884P2.0~P2.3JPS:上平层感应器JMQ：中间层感应器JPX：下平层感应器KW：极限开关PSENOEALEG