传感器 - 数控装置

数控装置（digital controller，习惯称为数控系统）是数控机床的中枢，在普通数控机床中一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。数控装置接收输入介质的信息，并将其代码加以识别、储存、运算，输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统，进而控制机床动作。在计算机数控机床中，由于计算机本身即含有运算器、控制器等上述单元，因此其数控装置的作用由一台计算机来完成。

1概述编辑

数控装置对机床进行控制，并完成零件自动加工的专用电子计算机。它接收数字化了的零件图样和工艺要求等信息，按照一定的数学模型进行插补运算，用运算结果实时地对机床的各运动坐标进行速度和位置控制，完成零件的加工^[2] 。

2数控系统的产生编辑

数控系统是数字控制系统简称(Digital or Numerical Control System)，早期是由硬件电路构成的称为硬件数控（Hard NC），1970年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统（Computerized Numerical Control，简称CNC）。计算机数控系统是用计算机控制加工功能，实现数值控制的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量^[3] 。

3数控系统的发展编辑

随着科学技术的进步，特别是微电子技术和计算机技术的发展，使数控系统不断得到最新硬软件资源而飞速发展。各著名的数控系统生产厂家，平均每三年就有一种新型号数控系统产品诞生。数控机床的应用也从解决疑难零件加工、批量零件自动化生产，到进入家庭作坊，越来越广泛地应用到各种场合，同时也不断对数控系统的硬软件提出新的要求。要求有开放式结构的数控系统、适应技术发展和用户自己开发的功能。一些发达家和地区，如欧洲、美国、日本等，都相继进行开放式结构数控系统的研究和开发。

4开放式结构数控系统编辑

开放式数控系统^[4] 的基本结构有硬件平台、软件平台、一个用户可扩展的硬软件空间和应用开发环境。

硬件平台

由数控系统生产厂提供，或是选择通用的标准模块，但其配置可由用户在较大范围内选择，如控制轴数、控制方式、各种外部设备等。

软件平台

由数控系统生产厂提供，或CNC软件开发商提供，它是系统的核心软件，即CNC、PLC的基本软件，同时提供好的用户开发应用软件的环境。

3.应用软件：用户在数控系统生产厂提供的硬软件平台基础上，开发专用软件、硬件，实现用户要求的控制功能。

5结束语编辑

计算机（PersonalComputer--PC）的高速发展和广泛应用，为我们开发以PC为基础（PCBased）、开放式结构的数控系统提供了一种有效的途径。PC从80年代初作为办公用的计算机，发展到今天，已成为进入各领域的主流计算机，被广泛用于过程控制和自动化领域。PC的主频已达到450MHz，可以满足各种CNC高速实时控制系统的要求，丰富的软件资源，如DOS、Windows、C语言等开发工具，大量可利用的外部设备，如CRT、平板显示器、光盘驱动器、软盘驱动器、硬盘驱动器、键盘等硬件支持。PC的芯片集成度越来越高，PC的产量逐年增加，都为以PC为基础的CNC系统缩小体积、有高的性能价格比提供了条件，由于以PC为基础的CNC系统充分利用PC的硬软件资源，就可以跟随PC的发展而不断采用新的技术。

从使用Intel80286、80386，到PentiumⅢ，操作系统也从DOS发展到Windows等，所以以PC为基础的CNC系统得到越来越快的发展和应用。

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参考资料

1．杨志波，林浒，陶耀东．数控装置可靠性预计方法的研究：组合机床与自动化加工技术，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．陈金成，杨海威，钟廷修．一种开放式体系结构经济型数控装置的研制：上海交通大学学报，2001 ：35 ( 12 ) ．

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