数控专用主板设计
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ｏｈｅ ｓ ｕ ｓｐ ｔｆｒ ｒ ｏｕ ｉｎ，ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ａ ｎ ｔ ｒ ｉｓ ｅ ｕ ｏ ｗａ ｄ ａ ｓ ｌ ｔｏ ｉｃ ｓ ｅ ｕｍｂ ｒｏ ｙ Ｏ ａ ｏ ｍｅ ｔＮＣ Ｓｙ ｔｍ ｅ ｕｉｅ ｎ ｓ ｅ ｆｗａ ｓＳ ｓｔ ｅ ｓｅ ｒ ｑ ｒ ｍｅ ｔ ． Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ：ＮＣ；Ｍｏｈ ｒ ｏ ｒ ｔ ｅ ｂ ａ ｄ；Ｃｏ ｎ ｃ ｏ ；Ｃｏ ｎ ｅ ｔｒ ｍｍｕ ｉ ａｉｎ；Ｉ ｔｇ ａｉ ｎ；ＣＡＮ；ＧＬＩ ｎ ｃ ｔｏ ｎｅ ｒｔ ｏ ＮＫ
粉尘 、 强烈 电磁 干扰等 问题提 出了一个 解决 方案 ， 论 了一些 方法使 之满 足数控 系统 要 求。 讨
关键词 ： 数控 主板 连接器 通讯 集成 Ｃ Ｎ ＧＬ ＮＫ Ａ Ｉ 中 图分 类号 ： Ｐ １ Ｔ ２１ 文献标识 码 ： Ｂ
Ｔｈ ｅ ｉｎ ｏ ｅ ｄ ｓｇ ｆ ＮＣ ｐ ｃａ ｔ ｅ ｂ ａ ｄ ｓ ｅ ｉｌ ｍｏｈ ｒ ｏ ｒ
优点 ； 同时 ， 它具有非常高的集成度 ， 主板上整合 了许
多设 备 ， 括 内存 、 控总线 控制 器等 ， 包 数 方便 实用 。
１ 处理器与平台选择
高性能的数控产 品需要有个高速的大脑 ， 但就处
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｈ ｒｈ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ，ｐ ｅ ｅ ｔ ｐ ｃａ ＮＣ ｄ ｓｇ ｆｔ ｅ ｍｏｈ ｒ ｐｉ ｔ ｆ ｃ ｏ ＮＣ ｓ ｓ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ａ ｓ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｒ ｓ ｎ ｓａ ｓ ｅ ｉ ｌ ｏ Ｃ ｅ ｉ ｎ ｏ ｔｅ — ｈ ｂ ａ ｄ，ｔ ｅ ｍｏ ｈ ｒ ｏ ｒ ｎ ｅ ｒ ｔｄ ｄ ｓｇ ．Ｆ ｒ ｖｂ ａｉｎ，ｄ ｓ ，ｓｒ ｎ ｌｃ ｒ ｍａ ｎ ｔ ｎ ｅ ｆｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｏｒ ｈ ｔ ｅ ｂ ａ ｄ ｉ ｔｇ ａ ｅ ｅ ｉｎ ｏ ｉｒ ｔ ｏ ｕ ｔ ｔ ｇ ｅｅ ｔ ｏ ｏ ｇ ｅ ｉ ｉ ｔｒｅ ｅ ｃ ｎ ｃ
普通工 控 主板 的结构如 图 １板 载 了各 种 接 口， ， 包 括 内存 、Ｃ 、 Ｄ Ｓ Ｔ ＩＥ Ｕ Ｂ等 ， 有 设 备 均需 Ｐ ＩＨ Ｄ（ Ａ Ａ、 ） Ｓ Ｄ 所 要通 过这些 接 口连 接 到 主 板 上 ， 现 各 个 功 能 。 图 ２ 实 键盘 鼠标 使用 的 Ｐ／ Ｓ２端 口的公 头 、 头 ， 种 端 子 可 母 这 以随意插 拔 ， 锁 死 装 置 。 图 ３所 示 为 Ｕ Ｂ插 接 端 无 Ｓ 子， 该端子同样没有锁死装 置。Ｕ Ｂ和 Ｐ／ Ｓ Ｓ２这样 的
可 能堆积 在 连 接 器 接 口 ， 致 功 能 异 常 ， 至 损 坏 主 导 甚 板 。面对 这些 问题 ， 须 找到 一 种 方法 在 保 证 性 能 和 必
功 能 的同时 ， 证 主板 的稳 定性 。 保
２ 整 合功 能 外设 与板 型 选 择
２ １ 普通工 控主 板 ．
数控 专用 主板 是 工 控 主板 的一 种 ， Ｘ ６结 构 ， 为 ８ 具 有操作 系统 丰 富 （ 兼容 ＷＩ Ｄ ＷＳＬＮ Ｘ等 ）软 件 Ｎ Ｏ 、ＩＵ 、 兼 容性好 、 发工 具 丰富 、 开 系统 稳 定 、 硬件 兼 容 性 好 等
设计与研究 Ｄ ａ Ｒ ａ ｅ ｎ ｅｆ ｓ ｄ ｓｃ ｅｈ
数 控 专 用 主板 设 计
张赞秋 高 岩 罗 迪 杨松 山 苏升力
（ 大连 光洋科 技工 程有 限公 司 ， 宁 大连 １ ６ ０ ） 辽 １６ ０ 摘 要： 根据数 控 系统应 用的严 酷环 境 ， 绍 了一种数 控专 用主板 的设计 。该 主板 一体化 设计 。 针对振 动 、 介 并
了连接数控其他硬件需要许多 的接 口、 连接器。面对 数控机床复杂的工作环境 ， 可能带来许多问题。如机 械加 工 的振动 可能 引起 连 接 器 的松 动 ， 械 切 削 的碎 机
屑 可能带 来大 量 的导 电粉 尘 ， 者 静 电粉 尘 这 些 粉尘 或
速度与单 片 １ ｗ 左 右的热设计功耗满足 我们 的需 ０ 求
与 Ｍｏｉ ｎｅ １ Ｇ ｘ ｒｓ Ｃ ｉｓｔ １４ Ｇ ｚ的 ｂｌ Ｉｔｌ ５ Ｍ Ｅ ｐｅｓ ｈｐｅ。 ． Ｈ ｅ ＠９
个数控系统的速度 、 易用性和稳定性 ， 对数控机床的 好坏起 着 重要 的作用 。
一
目前 市场上 数控 系统 多 是使 用 普 通 工控 主板 ， 为
ＺＨＡＮＧ ｎｑｕ， Ｚａ ｉ ＧＡＯ ｎ， ｈ ｎ， Ｕ ｈ ｎ ｌ
（ ａｉ ｕ ｎｙ ｎ ｃｅｃ Ｄ ｌ ｎＧ ａｇａ ｇＳ ｉ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙＥ ｇ ｅｒ ｇＣ ． Ｌｄ ， ａｉ １ ６ ０ Ｃ Ｎ） ａ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ｎ ｉ ｅｉ ｏ ， ｔ． Ｄ ｌ ｎ１６ ０ ， Ｈ ｏ ｎ ｎ ａ
数 控 系统是 数控 机 床 的核 心 ， 这 个 核 心 的大 脑 而 就是数 控 系统 的主 板 。其性 能 、 功能 和 稳 定性 决 定 了
理 器来说 ， 度和热 功耗 是成 正 比的。过 高 的功耗 ， 速 散 热 就成 了一个 问题 ， 来 的被 动 式 散 热 就需 要 改 成 主 原 动 式散热 ， 机 械 式 的风 扇 ， 大 量 粉 尘 的工 作 环 境 而 在 中， 寿命 会大 大缩 短 ， 一旦 风 扇 停 转 又不 能 及 时 发 现 ， 处 理器 和主板 就 可能 面 对 烧毁 的 问题 。这 里 ， 们 采 我 用 的 系统平 台 为 英 特 尔 公 司 的 Ｐｎｉｍ＠Ｍ ｒｃｓｏ ｅｔ ｕ Ｐｏｅｓｒ
粉尘 、 强烈 电磁 干扰等 问题提 出了一个 解决 方案 ， 论 了一些 方法使 之满 足数控 系统 要 求。 讨
关键词 ： 数控 主板 连接器 通讯 集成 Ｃ Ｎ ＧＬ ＮＫ Ａ Ｉ 中 图分 类号 ： Ｐ １ Ｔ ２１ 文献标识 码 ： Ｂ
Ｔｈ ｅ ｉｎ ｏ ｅ ｄ ｓｇ ｆ ＮＣ ｐ ｃａ ｔ ｅ ｂ ａ ｄ ｓ ｅ ｉｌ ｍｏｈ ｒ ｏ ｒ
优点 ； 同时 ， 它具有非常高的集成度 ， 主板上整合 了许
多设 备 ， 括 内存 、 控总线 控制 器等 ， 包 数 方便 实用 。
１ 处理器与平台选择
高性能的数控产 品需要有个高速的大脑 ， 但就处
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｈ ｒｈ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ，ｐ ｅ ｅ ｔ ｐ ｃａ ＮＣ ｄ ｓｇ ｆｔ ｅ ｍｏｈ ｒ ｐｉ ｔ ｆ ｃ ｏ ＮＣ ｓ ｓ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ａ ｓ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｒ ｓ ｎ ｓａ ｓ ｅ ｉ ｌ ｏ Ｃ ｅ ｉ ｎ ｏ ｔｅ — ｈ ｂ ａ ｄ，ｔ ｅ ｍｏ ｈ ｒ ｏ ｒ ｎ ｅ ｒ ｔｄ ｄ ｓｇ ．Ｆ ｒ ｖｂ ａｉｎ，ｄ ｓ ，ｓｒ ｎ ｌｃ ｒ ｍａ ｎ ｔ ｎ ｅ ｆｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｏｒ ｈ ｔ ｅ ｂ ａ ｄ ｉ ｔｇ ａ ｅ ｅ ｉｎ ｏ ｉｒ ｔ ｏ ｕ ｔ ｔ ｇ ｅｅ ｔ ｏ ｏ ｇ ｅ ｉ ｉ ｔｒｅ ｅ ｃ ｎ ｃ
普通工 控 主板 的结构如 图 １板 载 了各 种 接 口， ， 包 括 内存 、Ｃ 、 Ｄ Ｓ Ｔ ＩＥ Ｕ Ｂ等 ， 有 设 备 均需 Ｐ ＩＨ Ｄ（ Ａ Ａ、 ） Ｓ Ｄ 所 要通 过这些 接 口连 接 到 主 板 上 ， 现 各 个 功 能 。 图 ２ 实 键盘 鼠标 使用 的 Ｐ／ Ｓ２端 口的公 头 、 头 ， 种 端 子 可 母 这 以随意插 拔 ， 锁 死 装 置 。 图 ３所 示 为 Ｕ Ｂ插 接 端 无 Ｓ 子， 该端子同样没有锁死装 置。Ｕ Ｂ和 Ｐ／ Ｓ Ｓ２这样 的
可 能堆积 在 连 接 器 接 口 ， 致 功 能 异 常 ， 至 损 坏 主 导 甚 板 。面对 这些 问题 ， 须 找到 一 种 方法 在 保 证 性 能 和 必
功 能 的同时 ， 证 主板 的稳 定性 。 保
２ 整 合功 能 外设 与板 型 选 择
２ １ 普通工 控主 板 ．
数控 专用 主板 是 工 控 主板 的一 种 ， Ｘ ６结 构 ， 为 ８ 具 有操作 系统 丰 富 （ 兼容 ＷＩ Ｄ ＷＳＬＮ Ｘ等 ）软 件 Ｎ Ｏ 、ＩＵ 、 兼 容性好 、 发工 具 丰富 、 开 系统 稳 定 、 硬件 兼 容 性 好 等
设计与研究 Ｄ ａ Ｒ ａ ｅ ｎ ｅｆ ｓ ｄ ｓｃ ｅｈ
数 控 专 用 主板 设 计
张赞秋 高 岩 罗 迪 杨松 山 苏升力
（ 大连 光洋科 技工 程有 限公 司 ， 宁 大连 １ ６ ０ ） 辽 １６ ０ 摘 要： 根据数 控 系统应 用的严 酷环 境 ， 绍 了一种数 控专 用主板 的设计 。该 主板 一体化 设计 。 针对振 动 、 介 并
了连接数控其他硬件需要许多 的接 口、 连接器。面对 数控机床复杂的工作环境 ， 可能带来许多问题。如机 械加 工 的振动 可能 引起 连 接 器 的松 动 ， 械 切 削 的碎 机
屑 可能带 来大 量 的导 电粉 尘 ， 者 静 电粉 尘 这 些 粉尘 或
速度与单 片 １ ｗ 左 右的热设计功耗满足 我们 的需 ０ 求
与 Ｍｏｉ ｎｅ １ Ｇ ｘ ｒｓ Ｃ ｉｓｔ １４ Ｇ ｚ的 ｂｌ Ｉｔｌ ５ Ｍ Ｅ ｐｅｓ ｈｐｅ。 ． Ｈ ｅ ＠９
个数控系统的速度 、 易用性和稳定性 ， 对数控机床的 好坏起 着 重要 的作用 。
一
目前 市场上 数控 系统 多 是使 用 普 通 工控 主板 ， 为
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数 控 系统是 数控 机 床 的核 心 ， 这 个 核 心 的大 脑 而 就是数 控 系统 的主 板 。其性 能 、 功能 和 稳 定性 决 定 了
理 器来说 ， 度和热 功耗 是成 正 比的。过 高 的功耗 ， 速 散 热 就成 了一个 问题 ， 来 的被 动 式 散 热 就需 要 改 成 主 原 动 式散热 ， 机 械 式 的风 扇 ， 大 量 粉 尘 的工 作 环 境 而 在 中， 寿命 会大 大缩 短 ， 一旦 风 扇 停 转 又不 能 及 时 发 现 ， 处 理器 和主板 就 可能 面 对 烧毁 的 问题 。这 里 ， 们 采 我 用 的 系统平 台 为 英 特 尔 公 司 的 Ｐｎｉｍ＠Ｍ ｒｃｓｏ ｅｔ ｕ Ｐｏｅｓｒ