2017年5月31日

數控系統的現狀與發展趨勢

一、數控系統的現狀與發展趨勢數控系統是數控機床的控制指揮中心。機床的各個執行部件在數控系統的統一指揮下，有條不紊地工作，自動地按給定N序進行機械零件加工。數控系統隨著電子技術的發展而發展，先后經歷了電子管、品體管、集成電路、小型計算機、微處理器及基于工控PC機的通用型系統六代.其中前三代稱為硬線聯接數控，簡稱NC數控。目前已被淘汰;后三代稱為軟件數控，也稱CNC系統·CNC系統的核心是計算機，即由計算機通過執行其存儲器內的程序，來實現部分或全部數控功能.也就是說CNC系統由硬件和軟件兩大部分組成，硬件是軟件活動的舞臺.軟件是整個系統的靈魂.筷個CNC系統的活動均依靠系統軟件來指揮.軟件和硬件各有不同的特點:軟件設計靈活，適應性強.但處理速度慢:硬件處理速度快.但成木高。 20世紀80年代以來，國際上數控技術發展很快。形成了一批著名的專業生產廠。國際上數控裝置的80%--90%由這些專業生產廠生產.如日本的FAUNC、三菱電機、關國的AB公司、德國的西門子、Bosch,意大利的FIDIA西班牙的FAGOR和法國的NUMB.數控技術的進步突出地表現在數控裝置性能大為提高，總結起來可概括為以卜三點:1、數控系統智能化數控系統的鉀能化包括在數控系統中各個方面:為追求加工效率和加工質量方而的智能化，如加工過程的t7適應控制，工藝參數自動生成;為提高騾動性能及使用連接方使的智能，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載、r!動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方而的鉀能化.如鉀能化的自動編程、鉀能化的人機界面等;還有鉀能診斷、智能監控等。2、數控系統結構開放式設計 20世紀90年代.數控系統完成了16位機向32位機的轉變.以及伺服騾動從直流式向交流全數字式的轉變.系統體系結構從封閉轉向開放.從而使數控系統可充分利用計算機技術的豐富資源,能根據控制對象的要求迅速、靈活地更換軟硬件，并能及時吸收新技術，使得數控技術發展步伐加快.開發周期縮短.1名的數控系統生產廠家.平均梅三年就有一種新型號數控系統產品誕生.數控機床的應用也從解決疑難零件加工、批量零件fi動化生產，到進入家庭作坊，越來越廣泛地應用到各種場合，同時也不斷對數控系統的軟件提出新的要求。集中地表現在要求有開放式結構的數控系統、適應技術發展的用戶門己開發的功能。開放式數控系統的墓木結構有硬件平臺、軟件平臺、一個用戶可擴展的硬軟件空間和應開發環境。硬件平臺:由數控系統生產廠提供?；蚴沁x擇通用的標準模塊.但其配置可由用戶在較大范圍內選抒.如控制軸數、控制方式、各種外部設備等;軟件平臺:由數控系統生產廠提供，或CNC軟件開發商提供，它是系統的核心軟件，即CNC PLC的基木軟件.同時提供良好的用戶開發應用軟件的環境;應用軟件:用戶在數控系統生產廠家提供的硬軟件平臺的基礎上，開發專用軟件、硬件，實現用戶要求的控制功能。以PC為基礎的CNC系統結構方式有以下三種: 1)把數控系統生產廠開發的數控專用硬件和軟件裝到PC的母板上，用ISA或PCI線.保留原PC的整體形象.如圖1一所示. 2)數控系統生產廠，在h己生產的數控系統中嵌入PC機的主板，展現的是生產廠’的整體結構特點.使用生產廠’的專用總線或棍合總線結構，這種嵌入式結構.如圖1-6所示。 3)使PC經光纜.用高速串行口總線(或ARCNET等)和數控系統生產廠開發的專用硬軟件進行通信，如圖1-7所示.3、數控系統網絡功能增強從20世紀90年代初，數控機床的數控系統開始采用墓于PC機開放式結構以來，通過因特網可以實現遠程通信.使用戶與生產廠商的聯系更加快捷.更能滿足用戶的需要。目前.數控機床已發展成采用PC和NC觸合的數控系統，外界的信息可很快地反映到機床上，建立起與用戶快速的反映系統.

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