CNC數(shù)控系統(tǒng)的硬件了解

隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)和表面安裝技術(shù)的發(fā)展，CNC數(shù)控系統(tǒng)硬件模塊及安裝方式不斷改進(jìn)。那么我們現(xiàn)在對其結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了解。從CNC數(shù)控系統(tǒng)的總體安裝結(jié)構(gòu)看，有整體式結(jié)構(gòu)和分體式結(jié)構(gòu)兩種。

   所謂整體式結(jié)構(gòu)是把CRT和MDI面板、操作面板以及功能模塊板組成的電路板等安裝在同一機(jī)箱內(nèi)。這種方式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝，但有時可能造成某些信號連線過長。分體式結(jié)構(gòu)通常把CRT和MDI面板、操作面板等做成一個部件，而把功能模塊組成的電路板安裝在一個機(jī)箱內(nèi)，兩者之間用導(dǎo)線或光纖連接。許多CNC機(jī)床把操作面板也單獨作為一個部件，這是由于所控制機(jī)床的要求不同, 操作面板相應(yīng)地要改變，做成分體式有利于更換和安裝。

CNC操作面板在機(jī)床上的安裝形式有吊掛式、床頭式、控制柜式、控制臺式等多種。

從組成CNC系統(tǒng)的電路板的結(jié)構(gòu)特點來看，有兩種常見的結(jié)構(gòu)，即大板式結(jié)構(gòu)和模塊化結(jié)構(gòu)。大板式結(jié)構(gòu)的特點是, 一個系統(tǒng)一般都有一塊大板，稱為主板。主板上裝有主CPU和各軸的位置控制電路等。其他相關(guān)的子板（完成一定功能的電路板），如ROM板、零件程序存儲器板和PLC板都直接插在主板上面，組成CNC系統(tǒng)的核心部分。由此可見，大板式結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，可靠性高，價格低，有很高的性能／價格比，也便于機(jī)床的一體化設(shè)計，大板結(jié)構(gòu)雖有上述優(yōu)點，但它的硬件功能不易變動，不利于組織生產(chǎn)。

    另外一種柔性比較高的結(jié)構(gòu)就是總線模塊化的開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特點是將CPU、存儲器、輸入輸出控制分別做成插件板（稱為硬件模塊），甚至將CPU、存儲器、輸入輸出控制組成獨立微型計算機(jī)級的硬件模塊，相應(yīng)的軟件也是模塊結(jié)構(gòu)，固化在硬件模塊中。硬軟件模塊形成一個特定的功能單元，稱為功能模塊。功能模塊間有明確定義的接口，接口是固定的，成為工廠標(biāo)準(zhǔn)或工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，彼此可以進(jìn)行信息交換。于是可以積木式組成CNC系統(tǒng)，使設(shè)計簡單，有良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性，試制周期短，調(diào)整維護(hù)方便，效率高。

    從CNC系統(tǒng)使用的CPU及結(jié)構(gòu)來分，CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)一般分為單CPU和多CPU結(jié)構(gòu)兩大類。初期的CNC系統(tǒng)和現(xiàn)在的一些經(jīng)濟(jì)型CNC系統(tǒng)采用單CPU結(jié)構(gòu)，而多CPU結(jié)構(gòu)可以滿足數(shù)控機(jī)床高進(jìn)給速度、高加工精度和許多復(fù)雜功能的要求，也適應(yīng)于并入FMS和CIMS運(yùn)行的需要，從而得到了迅速的發(fā)展，它反映了當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)的新水平。