? 2005 GDGM 机电,数控机床与编程》
模块 二 计算机数控（ CNC） 装置
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20052
?单元一 CNC装置的组成与特点
?单元二 CNC装置的硬件结构
?单元三 CNC装置的软件结构
?单元四 CNC装置的插补原理
?单元五 刀具半径补偿原理
?单元六 数控系统中的可编程控制器
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20053
单元一 CNC装置的组成与特点
一, CNC装置
Exit
二, CNC装置得组成及其工作过程
三, CNC装置的特点及可执行的功能
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20054
单元一 CNC装置的组成与特点
Exit
一, CNC装置
输入
装置
通信
线路
输出
装置
计算机
数字控
制装置
(CNC
装置)
主轴控制单元
可编程控制器
(PLC)
速度控制单元
主轴伺服
驱 动
机 床
进给伺服
驱 动
位置检测
装 置
MDI
信息载体
编程器
上位机
CAD/CAM
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20055
Exit
单元一 CNC装置的组成与特点
二, CNC装置得组成及其工作过程
纸带阅读机接口EPROM
RAM MDI/CRT接口
PLC接口
输出接口
输入按口
位置控制
总
线
速度控制单元
MDI/CRT
纸带阅读机
M
伺服电机
CPU
位置测测器
图 2-2 CNC装置硬件的组成框图
[ 1,2,3 ]
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20056
Exit
单元一 CNC装置的组成与特点
二, CNC装置得组成及其工作过程
[ 1,2,3 ]
管理软件
输入
I/O处理
显示
诊断
插补
速度处理
刀具补偿
译码
位置控制
控制软件
CNC系统软件
图 2-3 CNC装置软件的组成
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20057
Exit
单元一 CNC装置的组成与特点
二, CNC装置得组成及其工作过程
[ 1,2,3 ]
程
序
输
入
插
补
插补
准备
位置
控制
伺服
电机
速度
控制
测量
软件
软件
第一种情况
第二种情况
第三种情况
硬件 软件 硬件
硬件 硬件
硬件
图 2-4 CNC装置的工作流程及软硬件界面
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20058
Exit
单元一 CNC装置的组成与特点
三, CNC装置的特点及可执行的功能
1,CNC装置的特点
（ 1） 灵活通用
（ 2） 控制功能的多样化
（ 3） 使用可靠、维修方便
（ 4） 易于实现机电一体化
[ 1,2,3 ]
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? 2005 GDGM 机电GDGM 20059
单元一 CNC装置的组成与特点
三, CNC装置的特点及可执行的功能
2,CNC装置可执行的功能
（ 1） 基本功能
功 能 功 能 说 明
基
本
功
能
控制功能 主要反映 CNC装置能够控制以及能够同时控制的轴数 （ 即联动轴数 ） 。 控制的轴数越多, 特别
是联动轴数越多, CNC装置就越复杂 。
准备功能
是指机床动作方式的功能 。 主要有移动, 坐标设定, 坐标平面选择, 刀具补偿, 固定循环等指
令 。 G代码的使用有模态 （ 续效 ） 和非模态 （ 一次性 ） 两种 。
插补功能 是指 CNC装置可实现的插补加工线型的能力, 如直线插补, 圆弧插补和其它二次曲线与多坐标
插补能力 。
进给功能 是指切削进给, 同步进给, 快速进给, 进给倍率等 。 它反映刀具进给速度, 一般用 F代码直接
指定各轴的进给速度 。
刀具功能 用来选择刀具, 用 T和它后面的 2位或 4位数字表示 。
主轴功能
是指定主轴转速的功能, 用 S代码表示 。 主轴的转向用指令 M03（ 正转 ）, M04（ 反转 ） 指定 。
机床面板上设有主轴倍率开关, 可以不修改程序就可改变主轴转速 。
辅助功能 也称 M功能, 用来规定主轴的起停和转向, 切削液的接通和断开, 刀库的起停, 刀具的更换,
工件的夹紧或松开 。
字符显示功
能
CNC装置可通过软件和接口在 CRT显示器上实现字符显示, 如显示程序, 参数, 坐标位置和故障
信息等 。
自诊断
功 能
CNC装置有各种诊断程序, 可以防止故障的发生和扩大 。
Exit[ 1,2,3 ]
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
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单元一 CNC装置的组成与特点
三, CNC装置的特点及可执行的功能
2,CNC装置可执行的功能
（ 2） 选择功能
Exit[ 1,2,3 ]
选
择
功
能
补偿功能 CNC装置可以对加工过程中由于刀具磨损, 更换刀具, 机械传动的丝杠螺距误差和反向
间隙所引起的加工误差给予补偿 。
固定循环
功 能
是指 CNC装置为常见的加工工艺所编制的, 可以多次循环加工的功能 。 该固定程序使用
前, 要由用户选择合适的切削用量和重复次数等参数, 然后按固定循环约定的功能进
行加工 。 用户若需编制适于自己的固定循环, 可借助用户宏程序功能 。
固定显示
功 能
CNC装置一般可配置 14英寸彩色 CRT显示器, 能显示人机对话编程菜单, 零件图形, 动
态刀具轨迹等 。
通信功能
CNC装置通常备有 RS-232C接口, 有的还备有 DNC接口, 设有缓冲存储器, 可以按数控格
式输入, 也可以按二进制格式输入, 进行高速传输 。 有的 CNC装置还能与制造自动协议
MAP相连, 进入工厂通信网络, 以适应 FMS,CIMS的要求 。
人机对话
编程功能
不但有助于编制复杂零件的程序, 而且可以方便编程 。
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单元二 CNC装置的硬件结构
一, 单微处理机与多微处理机结构
Exit
二, 硬件各组成部分的功能和原理
三, 华中数控系统硬件结构简介
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单元二 CNC装置的硬件结构
一, 单微处理机与多微处理机结构
Exit
1、单微处理机结构
CPU
DC伺服马达
手摇脉冲发生
器接口电路
位置控制电路
变换器
输入装置
速度控
制单元
磁泡存储器
控制电路 磁泡存储器
MDI/CRT装
置
稳压电源
连接装置 2
连接装置 1
I/O接口控制电路
打印机接口电路
打印机
附加轴和模拟主轴
控制接口电路
附加轴控制
模拟主轴控制
ROM控
制程序
读带接
口电路 读带装置 纸带
三相交流电源输入
手摇脉冲发生器
主印刷线路板
地
址
总
线
数
据
总
线
+24V,+5V,+15V
图 2-5 单微处理机
CNC系统框图 [ 1,2,3 ]
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单元二 CNC装置的硬件结构
一, 单微处理机与多微处理机结构
Exit
2、多微处理机结构
I/O
（CPU1）
共享存储器 CRT（CPU 2）
轴控制
（CPU4）
插 补
（CPU3）
D
A
从机床来的
控制信号
输出至机床的
控制信号
伺服驱动
数据、控制、寻址
图 2-6 多微处理机共享存储器的结构
[ 1,2,3 ]
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单元二 CNC装置的硬件结构
一, 单微处理机与多微处理机结构
Exit
2、多微处理机结构
通信功能 零件程序存储器自动编程功能操作面板接口
CRT/MDI
CNC功能 PLC功能 主轴控制功能数字伺服功能
伺服放大器及电动机 主轴放大器及电动机I/O单元
总 线
图 2-7 多微处理机共享总线结构框图
[ 1,2,3 ]
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单元二 CNC装置的硬件结构
二, 硬件各组成部分的功能和原理
Exit
1,CPU及总线
2,存储器
3,输入 /输出接口电路及相应的外部设备
4,机床的 I/O控制通道
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单元二 CNC装置的硬件结构
二, 硬件各组成部分的功能和原理
Exit
2,存储器
（ 1）概述
（ 2）半导体存储电路的分类和特点
读写存储器
RAM
双极型
只读存储器
ROM
串行存储器
MOS
可编程序ROM
掩模ROM
可擦除的ROM
电荷耦合器件CCD
半导体存储器
动态
静态
NVRAM
EPROM
E 2 PROM
KEPROM
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单元二 CNC装置的硬件结构
二, 硬件各组成部分的功能和原理
Exit
3,输入 /输出接口电路及相应的外部设备
（ 1） I/O接口
（ 2） 外部 I/O设备及 I/O接口
① 纸带阅读机及接口
数据总线
TPR OUT
发光二极管
光敏三极管
人工反绕
卷盘通断
人工正绕
右臂
开关
左臂
开关
中断响应
左卷盘电动机
右卷盘电动机
反向走带电动机
正向走带电动机
电动机
驱动电路
走带和纸带
盘控制电路
制动电磁铁
反向电磁铁
正向电磁铁
电磁铁
驱动电路
纸带进给
控制电机
阅读
机输
入控
制寄
存器
中断请求
触发器
脉冲形成电路中导孔信号放大器
门
电路
数据寄存器8孔信号放大器
M
M
M
M
光源
纸带横截面
光电管
同
步
孔
1 0 00 0 010
图 2-9 光电转换原理
图 2-10 纸带阅读机接口框图
② MDI接口
[ 1,2,3 ]
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单元二 CNC装置的硬件结构
二, 硬件各组成部分的功能和原理
Exit
3,输入 /输出接口电路及相应的外部设备
选
择
器
译
码
驱
动
器
移位寄存器
控制选项
沿
检
测
移
位
寄
存
器
RAM
检查
报警
门
电路
RC
电路
定时控制门
电路
RC
电路
门
电路
RC
电路
STA
* STA
*STB
STB
STO
*STO
DIN
SRIN
门
电路
SOI
SOI
允
许
输
出
键盘
C 1
C 2
（ 2） 外部 I/O设备及 I/O接口
② MDI接口
图 2-11 MDI接口框图
[ 1,2,3 ]
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单元二 CNC装置的硬件结构
二, 硬件各组成部分的功能和原理
Exit
3,输入 /输出接口电路及相应的外部设备
（ 3） CRT接口
FI FO
地址译码
EPR OM
RAM
CPU
多路转换
图形RAM 字符RAM
字符发生器
移位寄存器
或门 视频控制
CRT
HSY NC
VSY NC
VID EO
移位寄存器
从主CPU来
CRT
控制器
图 2-13 CRT显示器接口框图
[ 1,2,3 ]
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单元二 CNC装置的硬件结构
二, 硬件各组成部分的功能和原理
Exit
4,机床的 I/O控制通道
（ 1）控制器的特点
（ 2） I/O控制器的组成
光电隔
离电路
光电隔
离电路
光电隔
离电路
光电隔
离电路
A/D转换 传感元件
电平转换
整形、滤波
功 率
放大器
环形分配
电 路
执行
元件
传感
元件
微
处
理
器
I/O
接
口
功 率
放大器
功率放
大电器
伺服
电机
伺服
电机
图 2-14 简易型计算机数控系统组成框图
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单元二 CNC装置的硬件结构
Exit
三, 华中数控系统硬件结构简介
ALL-IN-ONE CPU卡
显示卡
外存
网络卡
定制功能接口
光隔
I/O板
多功
能板
位置单元
接 口
控制面板
机床开关量I/O
主轴编码器
主轴控制单元
手摇脉冲发生器
速度控制单元
数控键盘
显示
无
源
母
板
︵
系
统
总
线
︶
图 2-15 单机或主从结构的 CNC装置硬件结构
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单元三 CNC装置的软件结构
一, 概述
二, CNC的软件结构
三, 华中数控系统的软件结构
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
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单元三 CNC装置的软件结构
一, 概述
输入
显示 控制
I/O诊断
译码
刀具补偿
速度处理
位置控制
插补
图 2-16 并行处理关系
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
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单元三 CNC装置的软件结构
二, CNC的软件结构
1,前后台型结构
2,中断型结构
3,功能模块软件结构
Exit
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单元三 CNC装置的软件结构
二, CNC的软件结构
1,前后台型结构
诊断
显示
I/O
输入插补
准备
位置控制
插补控制
背景控制
中断级别高
中断级别低
初始化
图 2-17 前后台型结构
硬件实时中断服程序背景程序
输出决策输入
机床接口
驱
动
系
统
伺
服
接
口
位
置
控
制
插补
程序
产生
轨迹
信息
PLC程序 产生
辅助信息
插
补
准
备
存储器
MDI
键盘
阅读机
图 2-18 前后台型软件结构中的信息流
Exit
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单元三 CNC装置的软件结构
二, CNC的软件结构
2,中断性型结构
优先级 主要功能 中断源
0 初始化 开机后进入
1 CRT显示,ROM奇偶校验 由初始化程序进入
2 工作方式选择及预处理 16ms软件定时
3 PLC控制,M,S,T处理 16ms软件定时
4 参数、变量、数据存储器控制 硬件 DMA
5 插补运算，位置控制，补偿 8ms软件定时
6 监控和急停信号，定时 2,3,5 2ms硬件时钟
7 ARS键盘输入及 RS232C输入 硬件随机
8 纸带阅读机 硬件随机
9 报警 串行传送报警
10 RAM校验，电源断开 硬件，非屏幕中断
表 2-5 中断服务程序的优先级及其功能
Exit
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单元三 CNC装置的软件结构
二, CNC的软件结构
3,功能模块软件结构
数控
面板
软驱
外部
通信
手轮
驱动
通信
磁带
机
手提
单元
操作
面板
模块
图 2-22 功能模块软件结构
Exit
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单元三 CNC装置的软件结构
三, 华中数控系统的软件结构
1、软件结构说明
编辑
程序
参数
设置
解释
程序
故障
显示
MDI
PLC
管理
过程控制软件
NCBIOS
RTM
MS-DOS
位置控制
I/O控制
PLC控制
……
NCBASE
过程层软件
底层软件
Exit[ 1,2 ]
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200529
Exit[ 1,2 ]
单元三 CNC装置的软件结构
三, 华中数控系统的软件结构
2,NCBASE的功能
a,实时多任务的调度
b,设备驱动程序
c,位置控制
d,插补器
e,PLC调度
d,内部监控
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单元四 CNC装置的插补原理
一、概述
二, 逐点比较法直线插补
三, 圆弧插补计算原理
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
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单元四 CNC装置的插补原理
二, 逐点比较法直线插补
Exit
1,偏差计算公式
2、终点判别法
3、插补计算过程
4,不同象限的直线插补过程
5,直线插补计算流程
6、直线插补的软件实现
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
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单元四 CNC装置的插补原理
二, 逐点比较法直线插补
Exit
1,偏差计算公式
X
Y
O
y m
x m
M ′
M(x m,y m )
M ″
A(x e,y e )
图 2-25 逐点比较法直线插补
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
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单元四 CNC装置的插补原理
二, 逐点比较法直线插补
Exit
4,不同象限的直线插补过程
F m < 0,+ Δ y
F m ≥ 0,- Δ x F m ≥ 0,+ Δ x
F m < 0,+ Δ y
F m < 0,- Δ y F m < 0,- Δ y
F m ≥ 0,- Δ x F m ≥ 0,+ Δ x
线型 Fm>0时,
进给方向
Fm<0
时,进给方
向
偏差计算
公式
L1 +△ x +△ y F
m>0时,
Fm+1=Fm-ye
Fm<0时,
Fm+1=Fm+xe
L2 -△ x +△ y
L3 -△ x -△ y
L4 +△ x -△ y
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单元四 CNC装置的插补原理
二, 逐点比较法直线插补
Exit
5,直线插补计算流程
∑ -1 →∑
Y N
N
Y
∑=0?
F+x e →FF-y e → F
进给一步+ Δ y进给一步+ Δ X
F ≥ 0?
结束
初始化(x e,y e,F o =0,∑= |x e |+ |y e |)
开始
图 2-26 第一象限逐点比较法直线插补的运算流程
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200535
单元四 CNC装置的插补原理
三, 圆弧插补计算原理
Exit
1,偏差计算公式
2、终点判别法
3、插补计算过程
4,4个象限圆弧插补计算公式
5,圆弧插补计算流程
6、圆弧插补的软件实现
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200536
单元四 CNC装置的插补原理
三, 圆弧插补计算原理
Exit
1,偏差计算公式
A (x 0,y 0 )
B (x e,y e )
M(x m,y m )
图 2-29 逐点比较法圆弧插补
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200537
J∑ -1→ J ∑
Y N
N
Y
J∑ =0?
F+2Y+1→F
Y-1→Y
F-2X+1→F
X-1→X
进给 + Δ y进给 - Δ X
F≥ 0?
结束
初始化,X A→ YA,Y A→ JY,0 → JF
∑=| X A-X e|+|Y A-Y e|→ J∑ )
开始
单元四 CNC装置的插补原理
三, 圆弧插补计算原理
Exit
5,圆弧插补计算流程
图 2-30 逐点比较法圆弧插补流程
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200538
单元五 刀具半径补偿原理
一, 概述
二, 刀具半径补偿的工作过程和常用方法
三, 程序段间转接情况分析
四, 刀具半径补偿实例
五, 加工过程中的过切判别原理
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200539
单元五 刀具半径补偿原理
一, 概述
Exit
刀具
刀具
刀具中心轨迹
编程轨迹
G42
G41
C ″
C ′
B ′
′
图 2-32 刀具半径补偿示意图
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200540
单元五 刀具半径补偿原理
二, 刀具半径补偿的工作过程和常用方法
Exit
起刀点
刀具中心轨迹
刀补撤消
刀补建立
刀补进行
编程轨迹
图 2-33 刀具半径补偿的工作过程
1、刀具半径补偿的工作过程
（ 1）刀补建立
（ 2）刀补进行
（ 3）刀补撤消
2、刀具半径补偿的常用方法
（ 1） B刀补
（ 2） C刀补
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200541
单元五 刀具半径补偿原理
三, 程序段间转接情况分析
Exit
1,直线与直线转接
2,圆弧与圆弧转接
3、直线与圆弧转接（类 2）
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200542
单元五 刀具半径补偿原理
三, 程序段间转接情况分析
Exit
1,直线与直线转接
X
X
Y
Y
F
AC B
E
B
O
刀具中心轨迹
编程轨迹
L
K
O
Y
X
A X
Y
B
C
L
F
C B
E
K
X
Y
O
A X
Y
B
B
C
C
D
D
E
F
K
O
Y
X
A
Y
X
B
C
C
DE
KF
L L
Y
XY
O X
L
KF
B
D
GαGαGαα Gα G
A
(a) (b) (c) (d) (e)
D
C
O
Y
X
A X
Y
α
B C
B
G
F
K
L
O
Y
X
G
X
Y
α
A
C
BD
K
L
C
B
E
E F
O
Y
X
A
Y
X
C
C
D
B
B
E
KL
F
Y
O X
G
X
F
α
Y
B
C
C
D
L
K
N
M
O
Y
X
XA A
Y
B
D
α
K
F
L
G
G
α
(a)
(b)
(c) (d) (e)
图 2-34 G41直线与直线转接情况
图 2-35 G42直线与直线转接情况
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200543
单元五 刀具半径补偿原理
三, 程序段间转接情况分析
Exit
2,圆弧与圆弧转接
XO
Y
A
X
Y
O 1
X
XO 2
Y
P
Q
C
Y
刀具中心轨迹
编程轨迹
Y
O X
P
A
Y
X
Y
XO 1
Y
O 2 X
Q
Y
X
A
O
Y
X
O 1
X
Y
X
O 2
Y
P
Q
B
C
C
D
Y
A
X
Y
XO
1
Y
O X
Y
O 2 X
B D
C
Q
P
(a) (b)
(c) (d)
F
G
α
G
F
α
F
G
α
F
α
G
图 2-36 G41圆弧接圆弧的转接情况
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200544
g
hD
E
C f
e
d
BA
c
b
a
O
单元五 刀具半径补偿原理
四, 刀具半径补偿实例
Exit
实例如图 2-37所示，
1、读入 OA
2、读入 AB
3、读入 BC
4、读入 CD
5、读入 DE
6、刀具半径补偿处理结束
图 2-37 刀具半径补偿的实例
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200545
单元五 刀具半径补偿原理
五, 加工过程中的过切判别原理
Exit
1、直线加工时的过切判别
2、圆弧加工时的过切判别
刀具中心轨迹
刀具
编程轨迹
过切削部分
发出报警程序段
D′
D
C
B′C′
B
A′
A
(b)(a)
N
Y
Y
返回报警
R1-r D ≥0?
G41⊕G 02=0?
过切削部分
编程轨迹
刀具中心轨迹
发出报警程序段
刀具
r D
R1
N
图 2-39 圆弧加工时的过切
图 2-38 直线加工时的过切
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200546
单元六 数控系统中的可编程控制器
一, 概述
二, 可编程控制器的结构
三, 梯形图
四, 可编程控制器的工作过程
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200547
单元六 数控系统中的可编程控制器
一, 概述
Exit
PLC规模 输入 /输出的点数 程序存储器容量
小 型 小于 128点 1kB以下
中 型 128点～ 512点 1～ 4kB
大 型 512点以上 4kB以上
表 2-13 可编程控制器的规模
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200548
单元六 数控系统中的可编程控制器
二, 可编程控制器的结构
Exit
EPROM
系统软件
EPROM
用户程序
功能开关和指示器输入输出模块
总 线
RAM
电源
CUP
编程器
电池
图 2-40 PC的硬件结构框图
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200549
单元六 数控系统中的可编程控制器
三, 梯形图
Exit
梯 级 1
梯级2
支路1
支路2
支路4
支路3
母线 母线
图 2-41 梯形图结构
(a) (b)
图 2-42 两地控制电动机起、停的控制电路与其控制逻辑
梯形图结尾
梯形图开头
n/n
1/n
END2
图 2-43 梯形图程序的执行过程
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200550
单元六 数控系统中的可编程控制器
四, 可编程控制器的工作过程
Exit
解算梯形图
输入输出状态采集
扫描编程器
扫描 I/O,输出状态更新
更新显示
强行 I/O操作
图 2-44 可编程控制器工作的扫描过程
出
输输
入
输出刷新阶段程序执行阶段输入采样阶段
输
出
端
器
件
输
出
锁
存
元
件
映
象
寄
存
输
入
映
象
输
入
端
器
件
图 2-45 程序执行过程图
模块 二 计算机数控（ CNC） 装置
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20052
?单元一 CNC装置的组成与特点
?单元二 CNC装置的硬件结构
?单元三 CNC装置的软件结构
?单元四 CNC装置的插补原理
?单元五 刀具半径补偿原理
?单元六 数控系统中的可编程控制器
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20053
单元一 CNC装置的组成与特点
一, CNC装置
Exit
二, CNC装置得组成及其工作过程
三, CNC装置的特点及可执行的功能
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20054
单元一 CNC装置的组成与特点
Exit
一, CNC装置
输入
装置
通信
线路
输出
装置
计算机
数字控
制装置
(CNC
装置)
主轴控制单元
可编程控制器
(PLC)
速度控制单元
主轴伺服
驱 动
机 床
进给伺服
驱 动
位置检测
装 置
MDI
信息载体
编程器
上位机
CAD/CAM
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20055
Exit
单元一 CNC装置的组成与特点
二, CNC装置得组成及其工作过程
纸带阅读机接口EPROM
RAM MDI/CRT接口
PLC接口
输出接口
输入按口
位置控制
总
线
速度控制单元
MDI/CRT
纸带阅读机
M
伺服电机
CPU
位置测测器
图 2-2 CNC装置硬件的组成框图
[ 1,2,3 ]
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20056
Exit
单元一 CNC装置的组成与特点
二, CNC装置得组成及其工作过程
[ 1,2,3 ]
管理软件
输入
I/O处理
显示
诊断
插补
速度处理
刀具补偿
译码
位置控制
控制软件
CNC系统软件
图 2-3 CNC装置软件的组成
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20057
Exit
单元一 CNC装置的组成与特点
二, CNC装置得组成及其工作过程
[ 1,2,3 ]
程
序
输
入
插
补
插补
准备
位置
控制
伺服
电机
速度
控制
测量
软件
软件
第一种情况
第二种情况
第三种情况
硬件 软件 硬件
硬件 硬件
硬件
图 2-4 CNC装置的工作流程及软硬件界面
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20058
Exit
单元一 CNC装置的组成与特点
三, CNC装置的特点及可执行的功能
1,CNC装置的特点
（ 1） 灵活通用
（ 2） 控制功能的多样化
（ 3） 使用可靠、维修方便
（ 4） 易于实现机电一体化
[ 1,2,3 ]
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 20059
单元一 CNC装置的组成与特点
三, CNC装置的特点及可执行的功能
2,CNC装置可执行的功能
（ 1） 基本功能
功 能 功 能 说 明
基
本
功
能
控制功能 主要反映 CNC装置能够控制以及能够同时控制的轴数 （ 即联动轴数 ） 。 控制的轴数越多, 特别
是联动轴数越多, CNC装置就越复杂 。
准备功能
是指机床动作方式的功能 。 主要有移动, 坐标设定, 坐标平面选择, 刀具补偿, 固定循环等指
令 。 G代码的使用有模态 （ 续效 ） 和非模态 （ 一次性 ） 两种 。
插补功能 是指 CNC装置可实现的插补加工线型的能力, 如直线插补, 圆弧插补和其它二次曲线与多坐标
插补能力 。
进给功能 是指切削进给, 同步进给, 快速进给, 进给倍率等 。 它反映刀具进给速度, 一般用 F代码直接
指定各轴的进给速度 。
刀具功能 用来选择刀具, 用 T和它后面的 2位或 4位数字表示 。
主轴功能
是指定主轴转速的功能, 用 S代码表示 。 主轴的转向用指令 M03（ 正转 ）, M04（ 反转 ） 指定 。
机床面板上设有主轴倍率开关, 可以不修改程序就可改变主轴转速 。
辅助功能 也称 M功能, 用来规定主轴的起停和转向, 切削液的接通和断开, 刀库的起停, 刀具的更换,
工件的夹紧或松开 。
字符显示功
能
CNC装置可通过软件和接口在 CRT显示器上实现字符显示, 如显示程序, 参数, 坐标位置和故障
信息等 。
自诊断
功 能
CNC装置有各种诊断程序, 可以防止故障的发生和扩大 。
Exit[ 1,2,3 ]
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200510
单元一 CNC装置的组成与特点
三, CNC装置的特点及可执行的功能
2,CNC装置可执行的功能
（ 2） 选择功能
Exit[ 1,2,3 ]
选
择
功
能
补偿功能 CNC装置可以对加工过程中由于刀具磨损, 更换刀具, 机械传动的丝杠螺距误差和反向
间隙所引起的加工误差给予补偿 。
固定循环
功 能
是指 CNC装置为常见的加工工艺所编制的, 可以多次循环加工的功能 。 该固定程序使用
前, 要由用户选择合适的切削用量和重复次数等参数, 然后按固定循环约定的功能进
行加工 。 用户若需编制适于自己的固定循环, 可借助用户宏程序功能 。
固定显示
功 能
CNC装置一般可配置 14英寸彩色 CRT显示器, 能显示人机对话编程菜单, 零件图形, 动
态刀具轨迹等 。
通信功能
CNC装置通常备有 RS-232C接口, 有的还备有 DNC接口, 设有缓冲存储器, 可以按数控格
式输入, 也可以按二进制格式输入, 进行高速传输 。 有的 CNC装置还能与制造自动协议
MAP相连, 进入工厂通信网络, 以适应 FMS,CIMS的要求 。
人机对话
编程功能
不但有助于编制复杂零件的程序, 而且可以方便编程 。
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200511
单元二 CNC装置的硬件结构
一, 单微处理机与多微处理机结构
Exit
二, 硬件各组成部分的功能和原理
三, 华中数控系统硬件结构简介
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200512
单元二 CNC装置的硬件结构
一, 单微处理机与多微处理机结构
Exit
1、单微处理机结构
CPU
DC伺服马达
手摇脉冲发生
器接口电路
位置控制电路
变换器
输入装置
速度控
制单元
磁泡存储器
控制电路 磁泡存储器
MDI/CRT装
置
稳压电源
连接装置 2
连接装置 1
I/O接口控制电路
打印机接口电路
打印机
附加轴和模拟主轴
控制接口电路
附加轴控制
模拟主轴控制
ROM控
制程序
读带接
口电路 读带装置 纸带
三相交流电源输入
手摇脉冲发生器
主印刷线路板
地
址
总
线
数
据
总
线
+24V,+5V,+15V
图 2-5 单微处理机
CNC系统框图 [ 1,2,3 ]
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200513
单元二 CNC装置的硬件结构
一, 单微处理机与多微处理机结构
Exit
2、多微处理机结构
I/O
（CPU1）
共享存储器 CRT（CPU 2）
轴控制
（CPU4）
插 补
（CPU3）
D
A
从机床来的
控制信号
输出至机床的
控制信号
伺服驱动
数据、控制、寻址
图 2-6 多微处理机共享存储器的结构
[ 1,2,3 ]
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200514
单元二 CNC装置的硬件结构
一, 单微处理机与多微处理机结构
Exit
2、多微处理机结构
通信功能 零件程序存储器自动编程功能操作面板接口
CRT/MDI
CNC功能 PLC功能 主轴控制功能数字伺服功能
伺服放大器及电动机 主轴放大器及电动机I/O单元
总 线
图 2-7 多微处理机共享总线结构框图
[ 1,2,3 ]
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200515
单元二 CNC装置的硬件结构
二, 硬件各组成部分的功能和原理
Exit
1,CPU及总线
2,存储器
3,输入 /输出接口电路及相应的外部设备
4,机床的 I/O控制通道
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200516
单元二 CNC装置的硬件结构
二, 硬件各组成部分的功能和原理
Exit
2,存储器
（ 1）概述
（ 2）半导体存储电路的分类和特点
读写存储器
RAM
双极型
只读存储器
ROM
串行存储器
MOS
可编程序ROM
掩模ROM
可擦除的ROM
电荷耦合器件CCD
半导体存储器
动态
静态
NVRAM
EPROM
E 2 PROM
KEPROM
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200517
单元二 CNC装置的硬件结构
二, 硬件各组成部分的功能和原理
Exit
3,输入 /输出接口电路及相应的外部设备
（ 1） I/O接口
（ 2） 外部 I/O设备及 I/O接口
① 纸带阅读机及接口
数据总线
TPR OUT
发光二极管
光敏三极管
人工反绕
卷盘通断
人工正绕
右臂
开关
左臂
开关
中断响应
左卷盘电动机
右卷盘电动机
反向走带电动机
正向走带电动机
电动机
驱动电路
走带和纸带
盘控制电路
制动电磁铁
反向电磁铁
正向电磁铁
电磁铁
驱动电路
纸带进给
控制电机
阅读
机输
入控
制寄
存器
中断请求
触发器
脉冲形成电路中导孔信号放大器
门
电路
数据寄存器8孔信号放大器
M
M
M
M
光源
纸带横截面
光电管
同
步
孔
1 0 00 0 010
图 2-9 光电转换原理
图 2-10 纸带阅读机接口框图
② MDI接口
[ 1,2,3 ]
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200518
单元二 CNC装置的硬件结构
二, 硬件各组成部分的功能和原理
Exit
3,输入 /输出接口电路及相应的外部设备
选
择
器
译
码
驱
动
器
移位寄存器
控制选项
沿
检
测
移
位
寄
存
器
RAM
检查
报警
门
电路
RC
电路
定时控制门
电路
RC
电路
门
电路
RC
电路
STA
* STA
*STB
STB
STO
*STO
DIN
SRIN
门
电路
SOI
SOI
允
许
输
出
键盘
C 1
C 2
（ 2） 外部 I/O设备及 I/O接口
② MDI接口
图 2-11 MDI接口框图
[ 1,2,3 ]
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200519
单元二 CNC装置的硬件结构
二, 硬件各组成部分的功能和原理
Exit
3,输入 /输出接口电路及相应的外部设备
（ 3） CRT接口
FI FO
地址译码
EPR OM
RAM
CPU
多路转换
图形RAM 字符RAM
字符发生器
移位寄存器
或门 视频控制
CRT
HSY NC
VSY NC
VID EO
移位寄存器
从主CPU来
CRT
控制器
图 2-13 CRT显示器接口框图
[ 1,2,3 ]
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200520
单元二 CNC装置的硬件结构
二, 硬件各组成部分的功能和原理
Exit
4,机床的 I/O控制通道
（ 1）控制器的特点
（ 2） I/O控制器的组成
光电隔
离电路
光电隔
离电路
光电隔
离电路
光电隔
离电路
A/D转换 传感元件
电平转换
整形、滤波
功 率
放大器
环形分配
电 路
执行
元件
传感
元件
微
处
理
器
I/O
接
口
功 率
放大器
功率放
大电器
伺服
电机
伺服
电机
图 2-14 简易型计算机数控系统组成框图
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200521
单元二 CNC装置的硬件结构
Exit
三, 华中数控系统硬件结构简介
ALL-IN-ONE CPU卡
显示卡
外存
网络卡
定制功能接口
光隔
I/O板
多功
能板
位置单元
接 口
控制面板
机床开关量I/O
主轴编码器
主轴控制单元
手摇脉冲发生器
速度控制单元
数控键盘
显示
无
源
母
板
︵
系
统
总
线
︶
图 2-15 单机或主从结构的 CNC装置硬件结构
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200522
单元三 CNC装置的软件结构
一, 概述
二, CNC的软件结构
三, 华中数控系统的软件结构
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200523
单元三 CNC装置的软件结构
一, 概述
输入
显示 控制
I/O诊断
译码
刀具补偿
速度处理
位置控制
插补
图 2-16 并行处理关系
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200524
单元三 CNC装置的软件结构
二, CNC的软件结构
1,前后台型结构
2,中断型结构
3,功能模块软件结构
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200525
单元三 CNC装置的软件结构
二, CNC的软件结构
1,前后台型结构
诊断
显示
I/O
输入插补
准备
位置控制
插补控制
背景控制
中断级别高
中断级别低
初始化
图 2-17 前后台型结构
硬件实时中断服程序背景程序
输出决策输入
机床接口
驱
动
系
统
伺
服
接
口
位
置
控
制
插补
程序
产生
轨迹
信息
PLC程序 产生
辅助信息
插
补
准
备
存储器
MDI
键盘
阅读机
图 2-18 前后台型软件结构中的信息流
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200526
单元三 CNC装置的软件结构
二, CNC的软件结构
2,中断性型结构
优先级 主要功能 中断源
0 初始化 开机后进入
1 CRT显示,ROM奇偶校验 由初始化程序进入
2 工作方式选择及预处理 16ms软件定时
3 PLC控制,M,S,T处理 16ms软件定时
4 参数、变量、数据存储器控制 硬件 DMA
5 插补运算，位置控制，补偿 8ms软件定时
6 监控和急停信号，定时 2,3,5 2ms硬件时钟
7 ARS键盘输入及 RS232C输入 硬件随机
8 纸带阅读机 硬件随机
9 报警 串行传送报警
10 RAM校验，电源断开 硬件，非屏幕中断
表 2-5 中断服务程序的优先级及其功能
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200527
单元三 CNC装置的软件结构
二, CNC的软件结构
3,功能模块软件结构
数控
面板
软驱
外部
通信
手轮
驱动
通信
磁带
机
手提
单元
操作
面板
模块
图 2-22 功能模块软件结构
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200528
单元三 CNC装置的软件结构
三, 华中数控系统的软件结构
1、软件结构说明
编辑
程序
参数
设置
解释
程序
故障
显示
MDI
PLC
管理
过程控制软件
NCBIOS
RTM
MS-DOS
位置控制
I/O控制
PLC控制
……
NCBASE
过程层软件
底层软件
Exit[ 1,2 ]
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200529
Exit[ 1,2 ]
单元三 CNC装置的软件结构
三, 华中数控系统的软件结构
2,NCBASE的功能
a,实时多任务的调度
b,设备驱动程序
c,位置控制
d,插补器
e,PLC调度
d,内部监控
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200530
单元四 CNC装置的插补原理
一、概述
二, 逐点比较法直线插补
三, 圆弧插补计算原理
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200531
单元四 CNC装置的插补原理
二, 逐点比较法直线插补
Exit
1,偏差计算公式
2、终点判别法
3、插补计算过程
4,不同象限的直线插补过程
5,直线插补计算流程
6、直线插补的软件实现
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200532
单元四 CNC装置的插补原理
二, 逐点比较法直线插补
Exit
1,偏差计算公式
X
Y
O
y m
x m
M ′
M(x m,y m )
M ″
A(x e,y e )
图 2-25 逐点比较法直线插补
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200533
单元四 CNC装置的插补原理
二, 逐点比较法直线插补
Exit
4,不同象限的直线插补过程
F m < 0,+ Δ y
F m ≥ 0,- Δ x F m ≥ 0,+ Δ x
F m < 0,+ Δ y
F m < 0,- Δ y F m < 0,- Δ y
F m ≥ 0,- Δ x F m ≥ 0,+ Δ x
线型 Fm>0时,
进给方向
Fm<0
时,进给方
向
偏差计算
公式
L1 +△ x +△ y F
m>0时,
Fm+1=Fm-ye
Fm<0时,
Fm+1=Fm+xe
L2 -△ x +△ y
L3 -△ x -△ y
L4 +△ x -△ y
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200534
单元四 CNC装置的插补原理
二, 逐点比较法直线插补
Exit
5,直线插补计算流程
∑ -1 →∑
Y N
N
Y
∑=0?
F+x e →FF-y e → F
进给一步+ Δ y进给一步+ Δ X
F ≥ 0?
结束
初始化(x e,y e,F o =0,∑= |x e |+ |y e |)
开始
图 2-26 第一象限逐点比较法直线插补的运算流程
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200535
单元四 CNC装置的插补原理
三, 圆弧插补计算原理
Exit
1,偏差计算公式
2、终点判别法
3、插补计算过程
4,4个象限圆弧插补计算公式
5,圆弧插补计算流程
6、圆弧插补的软件实现
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200536
单元四 CNC装置的插补原理
三, 圆弧插补计算原理
Exit
1,偏差计算公式
A (x 0,y 0 )
B (x e,y e )
M(x m,y m )
图 2-29 逐点比较法圆弧插补
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200537
J∑ -1→ J ∑
Y N
N
Y
J∑ =0?
F+2Y+1→F
Y-1→Y
F-2X+1→F
X-1→X
进给 + Δ y进给 - Δ X
F≥ 0?
结束
初始化,X A→ YA,Y A→ JY,0 → JF
∑=| X A-X e|+|Y A-Y e|→ J∑ )
开始
单元四 CNC装置的插补原理
三, 圆弧插补计算原理
Exit
5,圆弧插补计算流程
图 2-30 逐点比较法圆弧插补流程
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200538
单元五 刀具半径补偿原理
一, 概述
二, 刀具半径补偿的工作过程和常用方法
三, 程序段间转接情况分析
四, 刀具半径补偿实例
五, 加工过程中的过切判别原理
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200539
单元五 刀具半径补偿原理
一, 概述
Exit
刀具
刀具
刀具中心轨迹
编程轨迹
G42
G41
C ″
C ′
B ′
′
图 2-32 刀具半径补偿示意图
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200540
单元五 刀具半径补偿原理
二, 刀具半径补偿的工作过程和常用方法
Exit
起刀点
刀具中心轨迹
刀补撤消
刀补建立
刀补进行
编程轨迹
图 2-33 刀具半径补偿的工作过程
1、刀具半径补偿的工作过程
（ 1）刀补建立
（ 2）刀补进行
（ 3）刀补撤消
2、刀具半径补偿的常用方法
（ 1） B刀补
（ 2） C刀补
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200541
单元五 刀具半径补偿原理
三, 程序段间转接情况分析
Exit
1,直线与直线转接
2,圆弧与圆弧转接
3、直线与圆弧转接（类 2）
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200542
单元五 刀具半径补偿原理
三, 程序段间转接情况分析
Exit
1,直线与直线转接
X
X
Y
Y
F
AC B
E
B
O
刀具中心轨迹
编程轨迹
L
K
O
Y
X
A X
Y
B
C
L
F
C B
E
K
X
Y
O
A X
Y
B
B
C
C
D
D
E
F
K
O
Y
X
A
Y
X
B
C
C
DE
KF
L L
Y
XY
O X
L
KF
B
D
GαGαGαα Gα G
A
(a) (b) (c) (d) (e)
D
C
O
Y
X
A X
Y
α
B C
B
G
F
K
L
O
Y
X
G
X
Y
α
A
C
BD
K
L
C
B
E
E F
O
Y
X
A
Y
X
C
C
D
B
B
E
KL
F
Y
O X
G
X
F
α
Y
B
C
C
D
L
K
N
M
O
Y
X
XA A
Y
B
D
α
K
F
L
G
G
α
(a)
(b)
(c) (d) (e)
图 2-34 G41直线与直线转接情况
图 2-35 G42直线与直线转接情况
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200543
单元五 刀具半径补偿原理
三, 程序段间转接情况分析
Exit
2,圆弧与圆弧转接
XO
Y
A
X
Y
O 1
X
XO 2
Y
P
Q
C
Y
刀具中心轨迹
编程轨迹
Y
O X
P
A
Y
X
Y
XO 1
Y
O 2 X
Q
Y
X
A
O
Y
X
O 1
X
Y
X
O 2
Y
P
Q
B
C
C
D
Y
A
X
Y
XO
1
Y
O X
Y
O 2 X
B D
C
Q
P
(a) (b)
(c) (d)
F
G
α
G
F
α
F
G
α
F
α
G
图 2-36 G41圆弧接圆弧的转接情况
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200544
g
hD
E
C f
e
d
BA
c
b
a
O
单元五 刀具半径补偿原理
四, 刀具半径补偿实例
Exit
实例如图 2-37所示，
1、读入 OA
2、读入 AB
3、读入 BC
4、读入 CD
5、读入 DE
6、刀具半径补偿处理结束
图 2-37 刀具半径补偿的实例
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200545
单元五 刀具半径补偿原理
五, 加工过程中的过切判别原理
Exit
1、直线加工时的过切判别
2、圆弧加工时的过切判别
刀具中心轨迹
刀具
编程轨迹
过切削部分
发出报警程序段
D′
D
C
B′C′
B
A′
A
(b)(a)
N
Y
Y
返回报警
R1-r D ≥0?
G41⊕G 02=0?
过切削部分
编程轨迹
刀具中心轨迹
发出报警程序段
刀具
r D
R1
N
图 2-39 圆弧加工时的过切
图 2-38 直线加工时的过切
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200546
单元六 数控系统中的可编程控制器
一, 概述
二, 可编程控制器的结构
三, 梯形图
四, 可编程控制器的工作过程
Exit
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200547
单元六 数控系统中的可编程控制器
一, 概述
Exit
PLC规模 输入 /输出的点数 程序存储器容量
小 型 小于 128点 1kB以下
中 型 128点～ 512点 1～ 4kB
大 型 512点以上 4kB以上
表 2-13 可编程控制器的规模
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200548
单元六 数控系统中的可编程控制器
二, 可编程控制器的结构
Exit
EPROM
系统软件
EPROM
用户程序
功能开关和指示器输入输出模块
总 线
RAM
电源
CUP
编程器
电池
图 2-40 PC的硬件结构框图
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
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单元六 数控系统中的可编程控制器
三, 梯形图
Exit
梯 级 1
梯级2
支路1
支路2
支路4
支路3
母线 母线
图 2-41 梯形图结构
(a) (b)
图 2-42 两地控制电动机起、停的控制电路与其控制逻辑
梯形图结尾
梯形图开头
n/n
1/n
END2
图 2-43 梯形图程序的执行过程
模块 二：计算机数控（ CNC） 装置
? 2005 GDGM 机电GDGM 200550
单元六 数控系统中的可编程控制器
四, 可编程控制器的工作过程
Exit
解算梯形图
输入输出状态采集
扫描编程器
扫描 I/O,输出状态更新
更新显示
强行 I/O操作
图 2-44 可编程控制器工作的扫描过程
出
输输
入
输出刷新阶段程序执行阶段输入采样阶段
输
出
端
器
件
输
出
锁
存
元
件
映
象
寄
存
输
入
映
象
输
入
端
器
件
图 2-45 程序执行过程图
