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在不变化原系统基本结构的基础上增加一块ＰＣ板;提供键盘使用户 能把ＰＣ和ＣＮＣ联系在一起,大大提高了人机界面的功能。
典型的如ＦＡＮＵＣ的150/160/180/210系统。SINUMERIK840D， NUM1060。有些厂家也把这种装置称为融合系统 (Fusionsystem)。
专题五 现代数控技术
• 产品的种类可从二轴联动到三十二轴联动。甚至连接MACRO现场总线的 高速环网，直接进行生产线的联动控制。
• 与同类产品相比，PMAC的特性给系统集成者和最终用户提供了更大的柔 性。它允许同一控制软件在三种不同总线（PC-XT和AT，VME，STD） 上运行，由此提供了多平台的支持特性。
• 每轴可以分别配置成不同的伺服类型和多种反馈类型。
• CNC系统的配置：PMAC以计算机标准插卡的形式与计算机系统共 同构成CNC系统，它可以用PC-XT&AT，VME，STD32或者PCI总 线形式与计算机相连。
• PMAC具有直线和圆弧插补、S－曲线加减速、三次样条插补等功能， 可以完成用户定义的G、M、T代码，因此，用户的软件开发工作主 要是界面功能的实现和诊断系统的处理。
专题五 现代数控技术
3 2020/3/31
二、PC数控技术
1、基于计算机总线的运动控制器
机床制造商可以在开放的PC平台上增加一定的硬件和软件构成自己 的系统。
当前市场上的开放系统基本上有两种结构。 (1) ＣＮＣ+ＰＣ主板:
把一块ＰＣ主板插入传统的ＣＮＣ机器中,ＰＣ板主要运行非实时控 制,ＣＮＣ主要运行以坐标轴运动为主的实时控制;
4 2020/3/31
二、PC数控技术
（2）ＰＣ+运动控制板:
把运动控制板插入ＰＣ机的标准插槽中作实时控制用,而ＰＣ机主 要作非实时控制。
开放结构在90年代初形成,对于许多熟悉计算机应用的系统厂家,往 往采用(2)方案。目前主流数控系统生产厂家仍然采用原结构的数 控系统。但为了增加开放性,主流数控系统生产厂家往往采用(1)方 案。
驱动器
ISA总线
PMAC
图1 PMAC控制器与模拟信号连接
IPC
交流 伺服 驱动器
ISA总线
PMAC
图2 PMAC控制器与数字反馈连接
脉冲编码器
交流伺服电机
专题五 现代数控技术
10 2020/3/31
二、PC数控技术
3、PMAC （Programmable Multi-Axis ·PLC功能的实现：内装式软件化的PLC，使用类似basic的程序，可 扩展到2048点I/O。
• 界面功能的实现：按用户的需求定制。
• 与IPC的通讯：PMAC提供了三种通讯手段――串行方式、并行方式和 双口RAM方式。采用双口RAM方式可使PMAC与IPC进行高速通信, 串行方式能使PMAC脱机运行。
美国Delta Tau公司九十年代推出的开放式多轴运动控制器。
• 它提供运动控制、离散控制、内务处理、同主机的交互等数控的基本功能。
• PMAC内部使用了一片Motorola DSP 56001数字信号处理芯片，它的速 度、分辨率、带宽等指标远优于一般的控制器。
• 伺服控制包括PID和速度、加速度前馈控制，其伺服周期单轴可达60μs， 二轴联动为110μs。
软件（带全软件伺服）
驱动系统
CNC 中 的 软 、 硬 件 控 制
伺服电机 半 闭 环
机床工作台
闭 环
专题五 现代数控技术
2 2020/3/31
一、运动控制器的软件控制对象
• 一般伺服系统具有脉冲位置量输入和模拟量速度量输入。按这样 的接口形式，运动控制器也有数字量输出和模拟量输出二种。
• 数字量输出有通用脉冲位置量和数据协议接口二种。
专题五 现代数控技术
11 2020/3/31
二、PC数控技术
3、PMAC （Programmable Multi-Axis Controller）运动控制 器
（3） 用户界面功能的开发
• PMAC的软件通讯功能。Delta Tau公司提供了PtalkDT的通讯函 数库。采用了微软公司的构件标准ActiveX技术嵌入PtalkDT的通 讯函数库。
·
OPT7
PMACII
XY Z C
SEMI POWER 驱动器
步进电 机驱动
器
图3 数字式PMAC
专题五 现代数控技术
9 2020/3/31
二、PC数控技术
（1） PMAC（programmable multi－axes controller）简介
OPT7
旋转变压器
三菱直流伺服电机
IPC
·
三菱
伺服
PA8000 • LINUX 嵌入内核RT-LINUX
PA8000 • 基于专用实时操作系统 VX-WORKS
专题五 现代数控技术
6 2020/3/31
二、PC数控技术 3、PMAC 运动控制器
专题五 现代数控技术
7 2020/3/31
二、PC数控技术
3、PMAC 运动控制器
（1） PMAC（programmable multi－axes controller）简介
·
专题五 现代数控技术
8 2020/3/31
二、PC数控技术
（1） PMAC（programmable multi－axes controller）简介
• ·与不同伺服系统的连接：伺服接口有模拟式和数字式两种，能连接模拟、数字伺
服驱动器，交、直流、直流无刷伺服电机伺服驱动器及步进电机驱动器。
• 与不同检测元件的连接：测速发电机，光电编码器，光栅，旋转变压器等。
专题五 开放式数控系统
一、运动控制器的软件控制对象 二、 PC数控技术 三、开放式数控技术 四、微小线段高速插补的实例分析（作业）
1 2020/3/31
一、运动控制器的软件控制对象
输入
插补准备
数据指令 插补计算
位置 控制
+-
速度 控制
软件（NC） 软件（CNC）
检测装置
软件（CNC闭环控制）
软件（高速定位）
美：DELTA TAU PMAC（Programmable Multi-Axis Controller） 运动控制器，
MAZATROL640C。
专题五 现代数控技术
5 2020/3/31
二、PC数控技术
2、SOFT全软型运动控制器
基于通用PC硬件和通用操作系统的CNC。 主要解决CNC系统的多任务实时控制问题。 • Windows NT 构架的RTX
典型的如ＦＡＮＵＣ的150/160/180/210系统。SINUMERIK840D， NUM1060。有些厂家也把这种装置称为融合系统 (Fusionsystem)。
专题五 现代数控技术
• 产品的种类可从二轴联动到三十二轴联动。甚至连接MACRO现场总线的 高速环网，直接进行生产线的联动控制。
• 与同类产品相比，PMAC的特性给系统集成者和最终用户提供了更大的柔 性。它允许同一控制软件在三种不同总线（PC-XT和AT，VME，STD） 上运行，由此提供了多平台的支持特性。
• 每轴可以分别配置成不同的伺服类型和多种反馈类型。
• CNC系统的配置：PMAC以计算机标准插卡的形式与计算机系统共 同构成CNC系统，它可以用PC-XT&AT，VME，STD32或者PCI总 线形式与计算机相连。
• PMAC具有直线和圆弧插补、S－曲线加减速、三次样条插补等功能， 可以完成用户定义的G、M、T代码，因此，用户的软件开发工作主 要是界面功能的实现和诊断系统的处理。
专题五 现代数控技术
3 2020/3/31
二、PC数控技术
1、基于计算机总线的运动控制器
机床制造商可以在开放的PC平台上增加一定的硬件和软件构成自己 的系统。
当前市场上的开放系统基本上有两种结构。 (1) ＣＮＣ+ＰＣ主板:
把一块ＰＣ主板插入传统的ＣＮＣ机器中,ＰＣ板主要运行非实时控 制,ＣＮＣ主要运行以坐标轴运动为主的实时控制;
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二、PC数控技术
（2）ＰＣ+运动控制板:
把运动控制板插入ＰＣ机的标准插槽中作实时控制用,而ＰＣ机主 要作非实时控制。
开放结构在90年代初形成,对于许多熟悉计算机应用的系统厂家,往 往采用(2)方案。目前主流数控系统生产厂家仍然采用原结构的数 控系统。但为了增加开放性,主流数控系统生产厂家往往采用(1)方 案。
驱动器
ISA总线
PMAC
图1 PMAC控制器与模拟信号连接
IPC
交流 伺服 驱动器
ISA总线
PMAC
图2 PMAC控制器与数字反馈连接
脉冲编码器
交流伺服电机
专题五 现代数控技术
10 2020/3/31
二、PC数控技术
3、PMAC （Programmable Multi-Axis ·PLC功能的实现：内装式软件化的PLC，使用类似basic的程序，可 扩展到2048点I/O。
• 界面功能的实现：按用户的需求定制。
• 与IPC的通讯：PMAC提供了三种通讯手段――串行方式、并行方式和 双口RAM方式。采用双口RAM方式可使PMAC与IPC进行高速通信, 串行方式能使PMAC脱机运行。
美国Delta Tau公司九十年代推出的开放式多轴运动控制器。
• 它提供运动控制、离散控制、内务处理、同主机的交互等数控的基本功能。
• PMAC内部使用了一片Motorola DSP 56001数字信号处理芯片，它的速 度、分辨率、带宽等指标远优于一般的控制器。
• 伺服控制包括PID和速度、加速度前馈控制，其伺服周期单轴可达60μs， 二轴联动为110μs。
软件（带全软件伺服）
驱动系统
CNC 中 的 软 、 硬 件 控 制
伺服电机 半 闭 环
机床工作台
闭 环
专题五 现代数控技术
2 2020/3/31
一、运动控制器的软件控制对象
• 一般伺服系统具有脉冲位置量输入和模拟量速度量输入。按这样 的接口形式，运动控制器也有数字量输出和模拟量输出二种。
• 数字量输出有通用脉冲位置量和数据协议接口二种。
专题五 现代数控技术
11 2020/3/31
二、PC数控技术
3、PMAC （Programmable Multi-Axis Controller）运动控制 器
（3） 用户界面功能的开发
• PMAC的软件通讯功能。Delta Tau公司提供了PtalkDT的通讯函 数库。采用了微软公司的构件标准ActiveX技术嵌入PtalkDT的通 讯函数库。
·
OPT7
PMACII
XY Z C
SEMI POWER 驱动器
步进电 机驱动
器
图3 数字式PMAC
专题五 现代数控技术
9 2020/3/31
二、PC数控技术
（1） PMAC（programmable multi－axes controller）简介
OPT7
旋转变压器
三菱直流伺服电机
IPC
·
三菱
伺服
PA8000 • LINUX 嵌入内核RT-LINUX
PA8000 • 基于专用实时操作系统 VX-WORKS
专题五 现代数控技术
6 2020/3/31
二、PC数控技术 3、PMAC 运动控制器
专题五 现代数控技术
7 2020/3/31
二、PC数控技术
3、PMAC 运动控制器
（1） PMAC（programmable multi－axes controller）简介
·
专题五 现代数控技术
8 2020/3/31
二、PC数控技术
（1） PMAC（programmable multi－axes controller）简介
• ·与不同伺服系统的连接：伺服接口有模拟式和数字式两种，能连接模拟、数字伺
服驱动器，交、直流、直流无刷伺服电机伺服驱动器及步进电机驱动器。
• 与不同检测元件的连接：测速发电机，光电编码器，光栅，旋转变压器等。
专题五 开放式数控系统
一、运动控制器的软件控制对象 二、 PC数控技术 三、开放式数控技术 四、微小线段高速插补的实例分析（作业）
1 2020/3/31
一、运动控制器的软件控制对象
输入
插补准备
数据指令 插补计算
位置 控制
+-
速度 控制
软件（NC） 软件（CNC）
检测装置
软件（CNC闭环控制）
软件（高速定位）
美：DELTA TAU PMAC（Programmable Multi-Axis Controller） 运动控制器，
MAZATROL640C。
专题五 现代数控技术
5 2020/3/31
二、PC数控技术
2、SOFT全软型运动控制器
基于通用PC硬件和通用操作系统的CNC。 主要解决CNC系统的多任务实时控制问题。 • Windows NT 构架的RTX