浅述基于微处理器的开放式数控系统.pdf

《浅述基于微处理器的开放式数控系统》 随着科技的快速发展，传统的专用封闭式数控系统已无法满足现代加工的需求。微处理器技术的进步和PC技术的日益成熟，为数控系统带来了革命性的变革，催生了基于微处理器的开放式数控系统。本文将深入探讨这种系统的概念、结构及其优势。 开放式数控系统是一个动态发展的概念，它强调系统应具备高度的灵活性和可扩展性，允许不同应用程序在统一平台上协同运行。根据美国电气电子工程师学会(IEEE)的规定，开放式数控系统需支持功能的动态重构，提供统一的应用程序用户界面，并具备跨平台运行的能力。其主要目标是解决快速变化的用户需求与传统控制系统固定框架之间的矛盾，实现系统的可重构性，增强其柔性和适应性。 开放式数控系统的硬件结构包括机床操作面板、计算机数控装置、PLC、输入/输出接口、主轴驱动装置和进给驱动装置等。这些组件协同工作，实现对工件加工的精确控制。其中，计算机数控装置作为核心，处理运动控制信息和开关量控制信息，而进给伺服装置则根据指令驱动机床执行部件。 在软件层面，数控系统的软件设计至关重要。随着硬件技术的提升，软件技术也得到了显著发展。数控系统的软件通常分为系统软件和应用软件，前者负责系统管理和控制任务，如输入处理、通信、显示、诊断等，后者则涉及译码、刀具补偿、速度处理、插补和位置控制等功能。软件设计采用多任务并行处理和中断处理机制，确保系统的高效运行和实时响应。 基于微处理器的开放式数控系统代表了当前数控技术的发展趋势。这种系统允许用户根据需求选择和配置硬件，如选择适当的电器元件、控制轴数和控制方式。系统软件平台包括操作系统、通信系统和动态实时配置系统，为应用软件提供了运行的基础。标准应用程序界面作为系统功能元对象与硬件和软件交互的桥梁，确保了系统的独立性和一致性。 基于微处理器的开放式数控系统以其开放性、灵活性和可扩展性，极大地推动了数控技术的发展，满足了多样化和个性化的加工需求。对于CNC生产厂家、机床生产厂家以及用户而言，这种系统无疑为他们提供了更广阔的设计和应用空间。未来，随着微处理器技术的进一步创新，开放式数控系统将在工业自动化领域发挥更大的作用。