计算机数字控制技术1

主讲人：陈永明计算机数字控制技术电话：[phone]Email:[e-mail]本课程从理论与实践相结合的角度，系统地介绍计算机数字控制技术的发展进程、理论基础、及其在工业自动化领域的相关应用。课程内容分为以下三大部分：课程介绍基础篇：计算机数字控制技术与PC数控原理系统篇：数控系统的发展与现状，PC数控系统应用篇：PC数控技术与系统应用教学计划本课程计划课时32学时，按课程内容分为三个模块，教学形式根据具体内容分别以课堂讲授、专题讨论以及实践教学为主。基础篇课堂讲授为主，约8~10课时系统篇专题讨论为主，约6~8课时应用篇实践教学为主，约10~12课时成绩评定办法基础篇成绩比例30%根据完成作业情况评定成绩本课程成绩采用考核方式评定，由三部分教学内容的平时考核成绩构成。具体成绩比例与考核方式如下：系统篇成绩比例40%根据完成作业及课堂讨论情况评定成绩应用篇成绩比例30%根据实践练习情况评定成绩教学参考书：《数控技术：原理及现代控制系统》主编关美华西南交通大学出版社《数控技术》主编何雪明，吴晓光，常兴华中科技大学出版社《PC数控原理、系统及应用》周凯著机械工业出版社其它相关资料第1部分PC数控原理第一章绪论•数控技术发展历史简述•PC数控的技术、经济优势•PC数控的当前发展水平•PC数控技术的发展趋势•发展高性能PC数控产品的技术途径1.1数控技术发展历史简述第１阶段：硬件数控（NC）第１代：１９５２年的电子管第２代：１９５９年晶体管分离元件第３代：１９６５年的小规模集成电路数控技术经过５０年的发展，可分为２个阶段和６代：第２阶段：软件数控（CNC）第４代：１９７０年的小型计算机第５代：１９７４年的微处理器第６代：１９９０年基于PC机（ＰＣ－ＢＡＳＥD）1.1数控技术发展历史简述与前期数控系统相比，PC数控系统的最大特点是：软件平台和硬件平台完全通用。因此具有以往系统难以比拟的优点：元器件集成度高，可靠性好，性能高，可靠性已可达到５万小时以上；基于ＰＣ平台，技术进步快，升级换代容易；提供了开放式基础，可供利用的软、硬件资源丰富，使数控功能扩展到很宽的领域（如ＣＡＤ、ＣＡＭ、ＣＡＰＰ，连接网卡、声卡、打印机、摄影机等）；对数控系统生产厂来说，提供了优良的开发环境，简化了硬件。1.1数控技术发展历史简述目前，国际上最大的数控系统生产厂是日本FANUC公司，其次是德国的西门子公司，再次是德国的海德汉尔，西班牙发格，意大利菲地亚，法国的NUM，日本的三菱等。国产数控系统厂家主要有华中数控、北京航天机床数控集团、北京凯恩帝、沈阳蓝天、广州数控、成都广泰等，国产数控生产厂家规模都较小，且主要面向中低端市场。1.2PC数控的技术经济优势易于获得高性能；可有效降低成本；标准化程度高；有利于提高可靠性；软硬件资源丰富；便于信息集成。1.3PC数控的发展现状PC数控的发展：NC+PCPC+NCPC+I/O+软件当前，基于PC的纯软件开放式数控系统是研究热点之一。•传统的运动控制系统PC•IntelCPU•操作系统•人机界面•软件运动控制机床,设备,工业机器人•“软件运动控制”系统12PC•IntelCPU•操作系统•人机界面机床,设备,工业机器人运动控制器•ASIC,FPGA•DSP•嵌入式CPU纯软件运动控制1.4PC数控技术与装备的发展趋势与IT融合，继续走开放式道路；向STEP-NC体系方向发展；向超高速方向发展；向超高精方向发展；向智能化方向发展；向网络化方向发展；进一步实现无纸化数控加工；加速发展零传动数控驱动技术；研究开发新型主机结构和可重构数控机床；数控装备的超复合化；由切削加工向非切削加工方向发展。1.5发展高性能PC数控产品的技术途径了解、掌握现有数控技术及其发展方向；研究、开发多核心CPU的PC数控系统；开发以开放式操作系统为平台的PC数控系统新型数控驱动系统；加速发展STEP-NC的下一代PC数控系统。思考题：1、熟悉PC数控系统的发展进程。2、PC数控技术与装备的发展趋势