数控加工与编程技术浙江师范大学交通学院二九年学习教案

1、会计学1数控加工数控加工(ji gng)与编程技术浙江师范大与编程技术浙江师范大学交通学院二九年学交通学院二九年第一页，共50页。第1页/共50页第二页，共50页。第2页/共50页第三页，共50页。第3页/共50页第四页，共50页。第4页/共50页第五页，共50页。第5页/共50页第六页，共50页。多，现在已经被多微处理器的多，现在已经被多微处理器的主从结构取代。主从结构取代。第6页/共50页第七页，共50页。图2-44 主从式多微处理器硬件结构示意主存储器主CPUI/O接口从CPU从存储器从I/OI/O接口从存储器从CPU从I/O主I/O 并行系统总线（如：STD、PCI等）第7页/共50页

2、第八页，共50页。图2-45 分布式多微处理器硬件结构示意存储器CPU1I/O接口模块1系统总线通信接口CPU2通信接口模块2系统总线模块1模块1通信链路（串行总线、局部网络）存储器I/O接口第8页/共50页第九页，共50页。第9页/共50页第十页，共50页。第10页/共50页第十一页，共50页。图2-46 共享总线多主结构硬件示意局部存储器局部总线CPU1总线仲裁局部I/O 系统总线局部I/O总线仲裁CPU2局部总线局部存储器局部存储器局部总线CPU3总线仲裁局部I/O主模块1主模块2主模块3全局存储器全局I/O从模块1从模块2第11页/共50页第十二页，共50页。图2-47 FANUC 1

3、5系统硬件结构自动编程模块 （带CPU)位置控制模块 （带CPU) 通信模块（带CPU) PLC模块（带CPU) 操作面板图形显示模块 （带CPU) 插补模块（带CPU)主轴控制 模块主存储器 模块I/O单元主轴单元伺服驱动单元CRT/MDIFANUC BUS(系统总线）第12页/共50页第十三页，共50页。图2-48 MTC1系统硬件结构键盘显示CPU中央CPU串口和收发器RAM(2K) (512)EPROMRAM(512)EPROM插补CPUCRT控制器CRT 字符发生器插补CPU模拟量输出机床接口X Y Z C W反馈脉冲处理反馈信号收发器RAMEPROM第13页/共50页第十四页，共5

4、0页。第14页/共50页第十五页，共50页。第15页/共50页第十六页，共50页。第16页/共50页第十七页，共50页。第17页/共50页第十八页，共50页。第18页/共50页第十九页，共50页。图2-49 CNC装置的任务分解管 理输入 I/O 处 理显示通信诊断插补位置控制速度处理刀具补偿译码控 制CNC装置任务显示控制诊断输入I/O译码刀具补偿速度处理位控插补 图2-50 CNC装置各任务之间的并行处理关系第19页/共50页第二十页，共50页。第20页/共50页第二十一页，共50页。a) 顺序处理图2-51 时间重叠流水处理空间时间输出输出b) 流水处理t1t1t1t1124313422

5、4313421t1t1t1t1t1t1t1t1输出输出时间空间N1N2N2N12431输出N3第21页/共50页第二十二页，共50页。第22页/共50页第二十三页，共50页。图2-52 前后台型软件结构示意输入插补准备高中断优先级低诊断显示I/O处理背景程序 前台程序（中断服务程序）故障处理位置控制插补运算辅助功能处理中断返回中断返回中断返回返回中断中断返回第23页/共50页第二十四页，共50页。图2-53 7360CNC系统软件结构框图保存现场位置控制面板扫描面板输出插补PLC程序返回返回保存现场存入字符恢复现场保存现场返回开始系统初始化等待紧停复位MCU总清方式选择等待循环起动状态检查恢复

6、现场存入字符恢复现场键盘自动/单段手动数据段执行程序；读程序段到缓冲区；译码，处理，传送；等待段完成循环停处理M30M02自动10.24ms定时中断阅读机中断键盘中断背景程序增量点动；连续点动；回参考点；设置零点；阅读机复位；测试方式；CRT显示操作命令；MDI段执行；数据输入；CRT显示前台程序第24页/共50页第二十五页，共50页。图2 - 5 4 多重中断型软件结构示意开始系统初始化0级中断服务程序0 级中断1 级中断1级中断服务程序2级中断服务程序2 级中断n级中断n级中断服务程序中断管理系统（硬件+ 软件）第25页/共50页第二十六页，共50页。第26页/共50页第二十七页，共50页

7、。第27页/共50页第二十八页，共50页。第28页/共50页第二十九页，共50页。第29页/共50页第三十页，共50页。第30页/共50页第三十一页，共50页。第31页/共50页第三十二页，共50页。是是PLC有别于其它计算机应用有别于其它计算机应用系统的特色部分。系统的特色部分。（4）扩展）扩展(kuzhn)接口：用于接口：用于PLC主机与扩展主机与扩展(kuzhn)单元单元模块之间的连接。模块之间的连接。（5）智能）智能I/O单元：自身有单独单元：自身有单独的的CPU，能够通过驻留在单元，能够通过驻留在单元上的程序完成某种专用功能。上的程序完成某种专用功能。（6）电源：负责提供）电源：负责

8、提供PLC内部以内部以及输入单元所需要的直流电源。及输入单元所需要的直流电源。（7）编程器：用于用户程序的编）编程器：用于用户程序的编制、编辑、调试和运行监视，制、编辑、调试和运行监视，还可用于调用和显示还可用于调用和显示PLC的一的一些内部状态和系统参数。些内部状态和系统参数。第32页/共50页第三十三页，共50页。5 5）继电器输出单元：微型继电器）继电器输出单元：微型继电器6 6）模拟量输入单元（）模拟量输入单元（A/DA/D单元）：单元）：电压型和电流型电压型和电流型7 7）模拟量输出单元（）模拟量输出单元（D/AD/A单元）：单元）：电压型和电流型电压型和电流型第33页/共50页第三

9、十四页，共50页。第34页/共50页第三十五页，共50页。（4）计算机高级语言编程方法。）计算机高级语言编程方法。第35页/共50页第三十六页，共50页。3）输出刷新：将输出映像寄存器）输出刷新：将输出映像寄存器中的状态转存到输出锁存电路，中的状态转存到输出锁存电路，再经输出端子再经输出端子(dun z)输出信号输出信号去驱动被控对象，这就是去驱动被控对象，这就是PLC的的实际输出。实际输出。 PLC重复地执行上述三个阶段，重复地执行上述三个阶段，每重复一次就是一个工作周期每重复一次就是一个工作周期第36页/共50页第三十七页，共50页。图 2-55 PLC程 序 执 行 过 程n点输入m点输

10、出输入端子梯 形 图 程 序输入映像寄存器输出映像寄存器输出锁存电路输出端子输 入 采 样 阶 段输 出 刷 新 阶 段程 序 执 行 阶 段第37页/共50页第三十八页，共50页。第38页/共50页第三十九页，共50页。其它输入、输出设备进给电动机速度检测装置PLC数控操作面板机床操作面板 I/O接口电路主轴电动机辅助装置电动执行器位移与速度检测装置主轴调速强电控制部分驱动单元驱动单元进给伺服CNC装置图2-56 具有内装型PLC的CNC系统框图CNC装置核心部分第39页/共50页第四十页，共50页。第40页/共50页第四十一页，共50页。其它输入、输出设备进给电动机速度检测装置PLC机床操作面板 I/O接口电路主轴电动机辅助装置电动执行器位移与速度检测装置主轴调速强电控制部分驱动单元驱动单元进给伺服CNC装置图2-57 具有独立型PLC的CNC系统框图 I/O接口电路数控操作面板 I/O接口电路PLC装置CNC装置核心部分第41页/共50页第四十二页，共50页。第42页/共50页第四十三页，共50页。第43页/共50页第四十四页，共50页。图2-58 高级程序和低级程序的执行程序执行时间高级低级定时周期定时周期定时周期分割1分割2分割n分割1END1END