(103)--第六章 数控机床的工程设计 6.1 数控系统的硬件结构与选型（2.ppt

第六章数控机床的工程设计6.1数控系统的硬件结构与选型（2）硬件结构分类

本节目录按总体安装结构分按印制电路板结构分类按装置中微处理器的数量分按硬件的设计与制造方式1234

1按总体安装结构分按总体安装结构一体式分离式

一体式1按总体安装结构分1.1一体式数控系统

FANUC—OTD数控系统1按总体安装结构分1.1一体式数控系统

3.1CNC装置的硬件结构分离式机床控制面板NC+PLC1按总体安装结构分1.2分离式数控系统

2按印制电路板结构分类按印制电路板结构分类大板式模块式

大板式结构2按印制电路板结构分类2.1大板式数控系统

模块化结构2按印制电路板结构分类2.2模块式数控系统

3.1CNC装置的硬件结构西门子840D数控系统2按印制电路板结构分类2按印制电路板结构分类2.2模块式数控系统

3按装置中微处理器的数量分按装置中微处理器的数量分单微处理器结构的CNC装置多微处理器结构的CNC装置

单微处理器结构的CNC装置，由一个微处理器CPU通过数据地址总线与存储器、PLC、位置控制器及各种接口相连，采用集中控制与分时处理的方式，完成数控各项任务。3按装置中微处理器的数量分3.1单微处理器结构的CNC装置

单微处理器结构的CNC装置FPGACPURAM键盘/显示接口串行通信接口数控面板LCD程序输入/输出接口I/O接口运动控制机床数据地址总线网络接口编程键盘位置反馈伺服系统EEPROM接口Nandflash（硬盘）3按装置中微处理器的数量分3.1单微处理器结构的CNC装置

单CPU运动控制器的硬件实例滚齿机数控系统的总体方案3按装置中微处理器的数量分3.1单微处理器结构的CNC装置

随着微型计算机技术的发展，微处理器的性能越来越强，价格越来越低，数控系统各部分功能模块都开始采用自己的CUP，通过数据通信和数据共享技术，实现各功能模块的协调工作。大大提高了数控系统的性能和可靠性。多CPU结构的CNC装置，多采样模块化结构，具有良好的灵活性和扩展性，且结构紧凑、安装方便。总线式数控系统是多CPU数控系统的典型代表。总线式数控系统通过复杂的现场总线协议，实现各模块的数据通信和数据共享以及同步控制。3.1CC装置的硬件结构3.1CNC装置的硬件结构3按装置中微处理器的数量分3.2多微处理器结构的CNC装置

1）CNC管理模块2）CNC插补模块3）PLC功能模块4）位置控制模块5）主轴控制模块6）操作面板控制及显示模块7）主存储器模块3按装置中微处理器的数量分3.2多微处理器结构的CNC装置3.2.1多微处理器数控系统的功能模块

3按装置中微处理器的数量分3.2多微处理器结构的CNC装置3.2.2多微处理器数控系统的结构形式多微处理器数控系统的结构形式共享总线结构共享存储器结构

共享总线结构CNC装置3按装置中微处理器的数量分3.2多微处理器结构的CNC装置3.2.2多微处理器数控系统的结构形式

多微处理器共享存贮器CNC装置3.2多微处理器结构的CNC装置3.2.2多微处理器数控系统的结构形式3按装置中微处理器的数量分

共享存储器多微处理器结构的CNC装置1主CPU（ARM9）键盘/显示接口数控面板LCD双端口RAM数据地址总线编程键盘运动控制模块伺服系统PLCCPUI/O双端口RAMCPU伺服系统串口CPU串口电气柜操作台3按装置中微处理器的数量分

共享存储器多微处理器结构的CNC装置2主CPUHMI操作面板双端口RAM数据地址总线运动控制模块伺服系统PLCCPUI/O双端口RAMCPU伺服系统串口电气柜串口3按装置中微处理器的数量分

1）计算处理速度高。2）可靠性高。3）有良好的适应性和扩展性。4）硬件易于组织规模生产。3.2多微处理器结构的CNC装置3.2.3多微处理器数控系统的特点3按装置中微处理器的数量分

现场总线式数控系统3.2多微处理器结构的CNC装置3.2.4多微处理器数控系统的发展3按装置中微处理器的数量分

现场总线式的数控系统的特点：1）独立式HMI(HumanMachineInterface)常用的独立式HMI采用通用（工业）PC，利用通用操作系统（如Windows、WinCE、Linux等）平台，构建数控系统的HMI，通过串行通信、现场总线与NC系统相连。利用通用软件平台，软件开发方便，并具有一定的开放性。便于和其它软件连接（如CAM、网络等）。与NC的连线简单，安装方便。3.1CNC装置的硬件结构3.2多微处理器结构的CNC装置3按装置