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当前位置:首页 > 机械/制造/汽车 > 制造加工工艺 > 第1讲:开放式数控系统
上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控1开放式数控系统开放式数控系统理论与应用理论与应用叶伯生叶伯生国家数控系统工程技术研究中心国家数控系统工程技术研究中心上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控2有问题探讨有问题探讨请联系请联系8754287542513513--2121yeboshyebosh@@mail.mail.husthust..eduedu..cncn上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控3教学目标教学目标通过本课程的学习通过本课程的学习了解国内外开放式数控系统研究开发了解国内外开放式数控系统研究开发现状;现状;熟悉开放式数控系统的基本理论;熟悉开放式数控系统的基本理论;掌握基于掌握基于PCPC的开放式数控系统的体系的开放式数控系统的体系结构、编程接口、二次开发方法结构、编程接口、二次开发方法;;利用利用CC语言编写基于语言编写基于PCPC的开放式数控的开放式数控系统的系统的PLCPLC程序。程序。上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控4教学内容教学内容开放式数控系统的概念、特征、优点开放式数控系统的概念、特征、优点及发展动向;及发展动向;基于基于PCPC的华中开放式数控系统硬件结的华中开放式数控系统硬件结构、软件结构、配置运行与宏指令编构、软件结构、配置运行与宏指令编程程;;基于华中开放式数控平台的应用程序基于华中开放式数控平台的应用程序开发开发;;基于基于CC语言的华中数控语言的华中数控PLCPLC编程。编程。上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控5主要参考书主要参考书叶伯生、朱志红、熊清平等叶伯生、朱志红、熊清平等《计算机数控系统原理、编程与操作》《计算机数控系统原理、编程与操作》华中理工大学出版社华中理工大学出版社武汉,武汉,19991999年年武汉华中数控股份有限公司武汉华中数控股份有限公司《《HNCHNC--API2.0API2.0数控底层软件说明书》数控底层软件说明书》20002000武汉华中数控股份有限公司武汉华中数控股份有限公司《《HNCHNC--PLCPLC编程编程说明书》说明书》20002000上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控6第一章第一章开放式数控系统概述开放式数控系统概述内容提要:内容提要:本章主要介绍数控系统的基本组成、体系结本章主要介绍数控系统的基本组成、体系结构;分析封闭式数控系统的缺陷;进而介绍构;分析封闭式数控系统的缺陷;进而介绍开放式数控系统的概念、特征、优点及发展开放式数控系统的概念、特征、优点及发展动向。动向。上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控7第一节第一节数控系统的组成与原理数控系统的组成与原理一、数控系统的组成一、数控系统的组成机床I/O电路和装置测量装置主轴驱动装置进给驱动装置主轴伺服单元进给伺服单元计算机数控装置操作面板PLC计算机数控系统机床辅助控制机构进给传动机构主运动机构键盘输入输出设备上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控8BACKCTRLINSCRTABALT0SHI→ZEND←WHOME↓TPgD↑OPgUJRSTE65“432?198:7YXVU[]SRPQNMKLIHFGDCABESC14''彩色显示器空运行Z轴锁定MST锁定任选程序段机床锁定快进+JOG-JOG主轴正转主轴停主轴反转急停超程解除循环驱动进给保持冷却液开/关刀松/刀紧主轴修调16010进给修调16050403020100电源关开自动方式选择回零手摇点动步进单段驱动器NC机床电源XYZA主轴超程报警−+手摇脉冲发生器2010090增量倍率1000101001坐标轴选择ZYX第一节第一节数控系统的组成与原理数控系统的组成与原理操作面板操作面板它是操作人员与数控装置它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具。进行信息交流的工具。组成:按钮站、状态灯、组成:按钮站、状态灯、按键阵列(功能与计算机按键阵列(功能与计算机键盘一样)和显示器;。键盘一样)和显示器;。它是数控机床特有部件。它是数控机床特有部件。机床I/O电路和装置测量装置主轴驱动装置进给驱动装置主轴伺服单元进给伺服单元计算机数控装置操作面板PLC计算机数控系统机床辅助控制机构进给传动机构主运动机构键盘输入输出设备上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控9第一节第一节数控系统的组成与原理数控系统的组成与原理控制介质与输入输出设备控制介质与输入输出设备控制介质是记录零件加工程序的媒介控制介质是记录零件加工程序的媒介输入输出设备是输入输出设备是CNCCNC系统与外部设备进行交互的系统与外部设备进行交互的装置,交互的信息通常是零件加工程序装置,交互的信息通常是零件加工程序输入设备将记录在控制介质上的零件加工程序输入输入设备将记录在控制介质上的零件加工程序输入CNCCNC系统系统输出设备将调试好了的零件加工程序存放或记录在相应输出设备将调试好了的零件加工程序存放或记录在相应的控制介质上。的控制介质上。数控机床常用的控制介质和输入输出设备见表数控机床常用的控制介质和输入输出设备见表11::第一章数控机床概述机床I/O电路和装置测量装置主轴驱动装置进给驱动装置主轴伺服单元进给伺服单元计算机数控装置操作面板PLC计算机数控系统机床辅助控制机构进给传动机构主运动机构键盘输入输出设备上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控10第一节第一节数控系统的组成与原理数控系统的组成与原理表表11控制介质和输入输出设备表控制介质和输入输出设备表控制介质输入设备输入设备穿孔纸带纸带阅读机纸带穿孔机磁带磁带机或录音机磁盘磁盘驱动器上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控11第一节第一节数控系统的组成与原理数控系统的组成与原理通讯通讯现代数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外,一现代数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外,一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力,通讯是实现般都具有用通讯方式进行信息交换的能力,通讯是实现CAD/CAMCAD/CAM集成、集成、FMSFMS和和CIMSCIMS的基本技术:的基本技术:串行通讯(串行通讯(RSRS--232232等串口)、等串口)、自动控制专用接口和规范(自动控制专用接口和规范(DNCDNC,,MAPMAP协议等)协议等)网络技术(网络技术(internetinternet,,LANLAN等)。等)。上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控12第一节第一节数控系统的组成与原理数控系统的组成与原理CNCCNC装置装置((CNCCNC单元单元))组成:组成:计算机系统、位置控制板、计算机系统、位置控制板、PLCPLC接口板,通讯接口板,通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件作用:作用:根据输入的零件程序进行相应的处理(如运根据输入的零件程序进行相应的处理(如运动轨迹处理、机床输入输出处理等),输出控制命动轨迹处理、机床输入输出处理等),输出控制命令到相应执行部件令到相应执行部件((伺服单元、驱动装置和伺服单元、驱动装置和PLCPLC等等))硬件和软件协调配合,有条不紊地执行多任务硬件和软件协调配合,有条不紊地执行多任务CNCCNC装置是装置是CNCCNC系统的核心系统的核心机床I/O电路和装置测量装置主轴驱动装置进给驱动装置主轴伺服单元进给伺服单元计算机数控装置操作面板PLC计算机数控系统机床辅助控制机构进给传动机构主运动机构键盘输入输出设备上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控13第一节第一节数控系统的组成与原理数控系统的组成与原理伺服单元、驱动装置和测量装置伺服单元、驱动装置和测量装置伺服单元和驱动装置伺服单元和驱动装置主轴伺服单元和主轴电机主轴伺服单元和主轴电机进给伺服单元和进给电机进给伺服单元和进给电机测量装置测量装置位置和速度测量装置,实现进给伺服系统闭环控制位置和速度测量装置,实现进给伺服系统闭环控制作用作用————保证灵敏、准确地跟踪保证灵敏、准确地跟踪CNCCNC装置指令装置指令进给运动指令:实现零件加工的成形运动进给运动指令:实现零件加工的成形运动主轴运动指令,实现零件加工的切削运动主轴运动指令,实现零件加工的切削运动机床I/O电路和装置测量装置主轴驱动装置进给驱动装置主轴伺服单元进给伺服单元计算机数控装置操作面板PLC计算机数控系统机床辅助控制机构进给传动机构主运动机构键盘输入输出设备上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控14第一节第一节数控系统的组成与原理数控系统的组成与原理PLCPLC、、机床机床I/OI/O电路和装置电路和装置PLCPLC((ProgrammableLogicController)ProgrammableLogicController)::由硬件和由硬件和软件组成,用于完成与逻辑运算有关的顺序动作的软件组成,用于完成与逻辑运算有关的顺序动作的I/OI/O控制;控制;机床机床I/OI/O电路和装置电路和装置::实现实现I/OI/O控制的执行部件(由继电控制的执行部件(由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路);器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路);功能功能::接受接受CNCCNC的的MM、、SS、、TT指令,对其进行译码并转换成对应的控指令,对其进行译码并转换成对应的控制信号,控制辅助装置完成机床相应的开关动作制信号,控制辅助装置完成机床相应的开关动作接受操作面板和机床侧的接受操作面板和机床侧的I/OI/O信号,送给信号,送给CNCCNC装置,经其处装置,经其处理后,输出指令控制理后,输出指令控制CNCCNC系统的工作状态和机床的动作。系统的工作状态和机床的动作。机床I/O电路和装置测量装置主轴驱动装置进给驱动装置主轴伺服单元进给伺服单元计算机数控装置操作面板PLC计算机数控系统机床辅助控制机构进给传动机构主运动机构键盘输入输出设备上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控15第一节第一节数控系统的组成与原理数控系统的组成与原理二、数控系统的原理二、数控系统的原理译码刀补处理插补处理PLC控制进给伺服系统切削运动、机床I/O装置成形运动加工程序图2数控加工中数据转换过程上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控16第一节第一节数控系统的组成与原理数控系统的组成与原理译码译码((解释解释))译码程序的主要功能是将用文本格式(通常用译码程序的主要功能是将用文本格式(通常用ASCIIASCII码)表达的零件加工程序,以程序段为单位码)表达的零件加工程序,以程序段为单位转换成刀补处理程序所要求的数据结构(格式)。转换成刀补处理程序所要求的数据结构(格式)。该数据结构用来描述一个程序段解释后的数据信该数据结构用来描述一个程序段解释后的数据信息,主要包括:息,主要包括:XX、、YY、、ZZ等坐标值;进给速度;主等坐标值;进给速度;主轴转速;轴转速;GG代码;代码;MM代码;刀具号;子程序处理和代码;刀具号;子程序处理和循环调用处理等数据或标志的存放顺序和格式。循环调用处理等数据或标志的存放顺序和格式。上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控17第一节第一节数控系统的组成与原理数控系统的组成与原理刀补处理刀补处理((计算刀具中心轨迹计算刀具中心轨迹))用户零件加工程序通常是按零件轮廓编制的,而用户零件加工程序通常是按零件轮廓编制的,而数控机床在加工过程中控制的是刀具中心轨迹,数控机床在加工过程中控制的是刀具中心轨迹,因此在加工前必须将零件轮廓变换成刀具中心的因此在加工前必须将零件轮廓变换成刀具中心的轨迹。刀补处理就是完成这种转换的程序。轨迹。刀补处理就是完成这种转换的程序。上午10时15分开放式数控开放式数控开放式数控18第一节第一节数控系统的组成与原理数控系统的组成与原理插补计算插补计算将由各种线形(直线,园弧等)组成的零将由各种线形(直线,园弧等)组成的零件轮廓,按程序给定的进给速度件轮廓,按程序给定的进给速度FF,,实时实时计算出各个进给轴在一个插补周期△计算出各个进给轴在一个插补周期△tt
本文标题:第1讲:开放式数控系统
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