大板式结构和功能模块式结构的比较

1.大板式结构

大板式结构CNC系统的CNC装置可由主电路板、轴控制板、PMC板、图形控制板和电源板单元等组成。主电路板是大印制电路板，其他电路是小印制电路板，它们插在大印制电路板上的插槽内而共同构成CNC装置。图2-4为一种典型大板式结构数控系统结构图。

FANUC-6MB系统采用的就是这种大板式结构，其结构示意图如图2-5所示。图中主板（大印制电路板）上有控制核心电路、位置控制电路、纸带阅读机接口、3个轴脉冲编码器反馈输入接口和速度控制量输出接口、手摇脉冲发生器接口、I/O扩展板接口和6个小印制电路板的插槽。

图2-4 大板式结构示意图

控制核心电路为微机基本系统，由CPU、存储器、定时和中断控制电路等组成。存储器包括ROM和RAM，ROM（常用EPROM）用于固化数控系统软件，RAM用于存放可变数据，如：堆栈数据和控制软件暂存数据，对数控加工程序和系统参数等可变数据存储区域具有掉电保护功能，如：磁泡存储器和带电池的RAM，当主电源不供电时，能保持其信息不丢失。6个插槽内分别可插入用于保存数控加工程序的磁泡存储器板、附加轴控制板、CRT显示器显示控制和I/O接口、控制用ROM板、PMC板及当位置反馈传感元件采用旋转变压器或感应同步器时的旋变/感应同步器控制板。

图2-5　FANUC-6MB结构示意图

2.功能模块式结构(www.xing528.com)

在采用功能模块式结构的CNC装置中，将整个CNC装置按功能的不同划分为若干个模块，硬件和软件的设计都采用模块化设计方法，即每一个功能模块被做成尺寸相同的印制电路板（称为功能模板），相应功能模块的控制软件也模块化。用户只需按需要选用各种控制单元母板及所需功能模板，并将各功能模板插入控制单元母板的槽内，就搭成了自己需要的CNC系统控制装置。

CNC装置中有以下6种基本功能模块。

①CNC管理模块。用于管理和组织整个CNC系统的工作，主要包括初始化、中断管理、总线裁决、系统出错识别和处理、系统软硬件诊断等功能。

②CNC插补模块。主要是完成插补前的预处理，如：对零件程序的译码、刀具半径补偿、坐标位移量计算、进给速度处理等；进行插补计算，为各个坐标提供位置给定值。

③位置控制模块。用来进行位置给定值与检测器测得的位置实际值的比较，进行自动加减速、回基准点、伺服系统滞后量的监视和漂移补偿，最后得到速度控制的指令值，以便驱动进给电动机。

④存储器模块。存储器模块为程序和数据的主存储器，或为功能模块间进行数据传送的共享存储器。

⑤PLC模块。它对零件程序中的开关功能和机床来的信号进行逻辑处理，实现机床电气与设备的起、停，刀具交换，主轴旋转，转台分度，加工零件和机床运转时间的计数，以及各功能、操作方式间的联锁等。

⑥指令、数据的输入输出及显示模块。这个模块包括零件程序、参数和数据，各种操作命令的输入输出及显示所需要的各种接口电路，如：纸带阅读机接口、穿孔机、电传机接口、打印机接口、键盘、CRT显示器接口、通信接口等。