數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)字控制系統(tǒng)的簡稱,英文名稱為(Numerical ControlSystem),根據(jù)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的控制程序,執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能,并配有接口電路和伺服驅(qū)動(dòng)裝置的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過利用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制,它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和開關(guān)量。
數(shù)控火焰切割機(jī)的控制系統(tǒng),英文名稱為Numerical Control System,早期是由硬件電路構(gòu)成的稱為硬件數(shù)控(HardNC),1970年代以后,硬件電路元件逐步由專用的計(jì)算機(jī)代替稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。
計(jì)算機(jī)數(shù)控(Computerized numericalcontrol,簡稱CNC)系統(tǒng)是用計(jì)算機(jī)控制加工功能,實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制的系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的控制程序,執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能,并配有接口電路和伺服驅(qū)動(dòng)裝置的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
CNC數(shù)控系統(tǒng)由數(shù)控程序、輸入裝置、輸出裝置、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(CNC裝置)、可編程邏輯控制器(PLC)、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給(伺服)驅(qū)動(dòng)裝置(包括檢測(cè)裝置)等組成。
CNC系統(tǒng)的核心是CNC裝置。由于使用了計(jì)算機(jī),系統(tǒng)具有了軟件功能,又用PLC代替了傳統(tǒng)的機(jī)床電器邏輯控制裝置,使系統(tǒng)更小巧,其靈活性、通用性、可靠性更好,易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)控功能,使用、維護(hù)也方便,并具有與上位機(jī)連接及進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的功能。
目前世界上的數(shù)控系統(tǒng)種類繁多,形式各異,組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點(diǎn)。這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來源于系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)的基本要求和工程設(shè)計(jì)的思路。例如對(duì)點(diǎn)位控制系統(tǒng)和連續(xù)軌跡控制系統(tǒng)就有截然不同的要求。對(duì)于T系統(tǒng)和M系統(tǒng),同樣也有很大的區(qū)別,前者適用于回轉(zhuǎn)體零件加工,后者適合于異形非回轉(zhuǎn)體的零件加工。對(duì)于不同的生產(chǎn)廠家來說,基于歷史發(fā)展因素以及各自因地而異的復(fù)雜因素的影響,在設(shè)計(jì)思想上也可能各有千秋。例如,美國Dynapath系統(tǒng)采用小板結(jié)構(gòu),便于板子更換和靈活結(jié)合,而日本FANUC系統(tǒng)則趨向大板結(jié)構(gòu),使之有利于系統(tǒng)工作的可靠性,促使系統(tǒng)的平均無故障率不斷提高。然而無論哪種系統(tǒng),它們的基本原理和構(gòu)成是十分相似的。
數(shù)控系統(tǒng)一般整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)由三大部分組成,即控制系統(tǒng),伺服系統(tǒng)和位置測(cè)量系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)按加工工件程序進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算,發(fā)出控制指令到伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將控制指令放大,由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械按要求運(yùn)動(dòng);測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)位置或速度,并反饋到控制系統(tǒng),來修正控制指令。這三部分有機(jī)結(jié)合,組成完整的閉環(huán)控制的數(shù)控系統(tǒng)。
數(shù)控火焰切割機(jī)控制系統(tǒng)主要由總線、CPU、電源、存貯器、操作面板和顯示屏、位控單元、可編程序控制器邏輯控制單元以及數(shù)據(jù)輸入/輸出接口等組成。最新一代的數(shù)控系統(tǒng)還包括一個(gè)通訊單元,它可完成CNC、PLC的內(nèi)部數(shù)據(jù)通訊和外部高次網(wǎng)絡(luò)的連接。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)。位置測(cè)量系統(tǒng)主要是采用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。
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