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數控裝置

鎖定
數控裝置 [1]  (digital controller [2]  ,習慣稱為數控系統)是數控機牀的中樞,在普通數控機牀中一般由輸入裝置、存儲器、控制器、運算器和輸出裝置組成。 數控裝置接收輸入介質的信息,並將其代碼加以識別、儲存、運算,輸出相應的指令脈衝以驅動伺服系統,進而控制機牀動作。在計算機數控機牀中,由於計算機本身即含有運算器、控制器等上述單元,因此其數控裝置的作用由一台計算機來完成。
中文名
數控裝置
外文名
digital controller
別    名
數控系統
領    域
自動化
專    業
計算機
行    業
製造業

數控裝置信息

數控裝置是對機牀進行控制,並完成零件自動加工的專用電子計算機。它接收數字化了的零件圖樣和工藝要求等信息,按照一定的數學模型進行插補運算,用運算結果實時地對機牀的各運動座標進行速度和位置控制,完成零件的加工 [2] 

數控裝置產生

數控系統是數字控制系統,簡稱(Digital or Numerical Control System),早期是由硬件電路構成的,稱為硬件數控(Hard NC),1970年代以後,硬件電路元件逐步由專用的計算機代替稱為計算機數控系統(Computerized Numerical Control,簡稱CNC)。計算機數控系統是用計算機控制加工功能,實現數值控制的系統。CNC系統根據計算機存儲器中存儲的控制程序,執行部分或全部數值控制功能,並配有接口電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統。通過利用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一台或多台機械設備動作控制,它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和開關量 [3] 

數控裝置發展

隨着科學技術的進步,特別是微電子技術和計算機技術的發展,使數控系統不斷得到最新硬軟件資源而飛速發展。各著名的數控系統生產廠家,平均每三年就有一種新型號數控系統產品誕生。數控機牀的應用也從解決疑難零件加工、批量零件自動化生產,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硬軟件提出新的要求。要求有開放式結構的數控系統、適應技術發展和用户自己開發的功能。一些發達家和地區,如歐洲、美國、日本等,都相繼進行開放式結構數控系統的研究和開發。

數控裝置數控系統

開放式數控系統 [4]  的基本結構有硬件平台、軟件平台、一個用户可擴展的硬軟件空間和應用開發環境。

數控裝置硬件平台

由數控系統生產廠提供,或是選擇通用的標準模塊,但其配置可由用户在較大範圍內選擇,如控制軸數、控制方式、各種外部設備等。

數控裝置軟件平台

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的基本軟件,同時提供好的用户開發應用軟件的環境。
應用軟件:用户在數控系統生產廠提供的硬軟件平台基礎上,開發專用軟件、硬件,實現用户要求的控制功能。

數控裝置結束語

計算機(PersonalComputer--PC)的高速發展和廣泛應用,為我們開發以PC為基礎(PCBased)、開放式結構的數控系統提供了一種有效的途徑。PC從80年代初作為辦公用的計算機,發展到今天,已成為進入各領域的主流計算機,被廣泛用於過程控制和自動化領域。PC的主頻已達到450MHz,可以滿足各種CNC高速實時控制系統的要求,豐富的軟件資源,如DOS、Windows、C語言等開發工具,大量可利用的外部設備,如CRT、平板顯示器光盤驅動器軟盤驅動器硬盤驅動器、鍵盤等硬件支持。PC的芯片集成度越來越高,PC的產量逐年增加,都為以PC為基礎的CNC系統縮小體積、有高的性能價格比提供了條件,由於以PC為基礎的CNC系統充分利用PC的硬軟件資源,就可以跟隨PC的發展而不斷採用新的技術。
從使用Intel80286、80386,到PentiumⅢ,操作系統也從DOS發展到Windows等,所以以PC為基礎的CNC系統得到越來越快的發展和應用。
參考資料
  • 1.    楊志波,林滸,陶耀東.數控裝置可靠性預計方法的研究:組合機牀與自動化加工技術,2011
  • 2.    Robert Istepanian, James F. Whidborne.Digital Controller Implementation and Fragility:Springer,2006
  • 3.    Constantine H. Houpis , Gary B. Lamont .Digital Control Systems: Solutions Manual: Theory, Hardware, Software :McGraw-Hill Inc.,US,1992
  • 4.    陳金成,楊海威,鍾廷修.一種開放式體系結構經濟型數控裝置的研製:上海交通大學學報,2001:35 ( 12 )