單片機(jī)（與pc機(jī)連接）步進(jìn)電機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　論 文 摘 要</b></p><p>　　以單片機(jī)為基礎(chǔ)，從最簡單的數(shù)控到最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)數(shù)控，對(duì)數(shù)控作一系統(tǒng)地演示，完成簡易數(shù)控繪圖功能。本系統(tǒng)單機(jī)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)基本的數(shù)控思想;系統(tǒng)與思想。讓學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控知識(shí)有一系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，徹底理解、掌握數(shù)控思想。</p><p>　　系統(tǒng)單機(jī)運(yùn)行及與PC機(jī)聯(lián)機(jī)運(yùn)行。按照從PC機(jī)上接收到的信息完成任務(wù)

2、。該系統(tǒng)配備了兩套與PC機(jī)的通信接口，即并口和串口通信。以實(shí)驗(yàn)條件和方便為宜選擇其一。在單機(jī)運(yùn)行的情況下以十進(jìn)制BCD拔盤作為輸入設(shè)備，既符合人們的認(rèn)知習(xí)慣又簡捷直觀。并配有七段數(shù)碼管顯示器，以便在執(zhí)行的過程中顯示運(yùn)行狀況。以軟件實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)，送出進(jìn)給脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，并經(jīng)機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為X, Y兩軸構(gòu)成的平面繪圖系統(tǒng)。并探討了一種均勻脈沖插補(bǔ)方法。</p><p>　　關(guān)鍵字:數(shù)控 單片機(jī) 步進(jìn)電機(jī) 通

3、信 插補(bǔ) 顯示</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Displaying the NC by the numbers based on SCM from the simplest NC to</p><p>　　the advantest CNC to realize the NC plotting

4、function. The radical NC thought realized by this system itself running: CNC thought realized by its running liked with PC. Let students have a systemic congnition to NC technician knowledge completely understand and mas

5、t the NC thought.</p><p>　　The system runs singly also acts as the information getting from PC while linked with PC. This system was equipped two sets of communication interface with PC, the serial and paral

6、lel interface, select one of them according to the experiment condition and convenience. The system runs by itself, its inputting device is decimal BCD (Binary-Coded Decimal notation) code turn plate because the device

7、 not only according with people' s cognitive habit but concise and intuitionist. The system equip</p><p>　　Key Words: number control(NC)，single chip microprocessor(SCM)，step</p><p>　　ele

8、ctric motor，communication, interpolation，display</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 綜述5</b></p><p>　　1. 1計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的基本概念5</p><p>　　1. 1. 1概述5

9、</p><p>　　1.2數(shù)控系統(tǒng)的組成9</p><p>　　1.2.1計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的組成9</p><p>　　1.3計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的硬件11</p><p>　　1.3.1 NC裝置的硬件構(gòu)成11</p><p>　　1.3.2增強(qiáng)并行口EPP (Enhanced Parallel Port)12&

10、lt;/p><p><b>　　2.步進(jìn)電機(jī)14</b></p><p>　　2.1經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)14</p><p>　　2. 2經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的種類15</p><p>　　2. 3步進(jìn)電機(jī)的工作原理及特性16</p><p>　　2. 4步進(jìn)電機(jī)的分類16</p>&

11、lt;p>　　2. 5步進(jìn)電機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)與特性17</p><p>　　2.6步進(jìn)電機(jī)的控制方法18</p><p>　　2.7 步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)19</p><p>　　2.8經(jīng)濟(jì)型數(shù)控技術(shù)中微機(jī)運(yùn)用及其接口技術(shù)21</p><p>　　2.8.1. ATMEL.89C51單片計(jì)算機(jī)21</p><

12、p>　　2.8.2微機(jī)數(shù)控中的接口技術(shù)22</p><p>　　3 繪圖儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)25</p><p>　　3. l 繪圖儀數(shù)控系統(tǒng)控制流程圖25</p><p>　　3. 3數(shù)據(jù)輸入27</p><p>　　3. 3. 1輸入工具27</p><p>　　3. 3. 2 BCD碼拔盤接口28<

13、;/p><p>　　3. 4輸入方法設(shè)計(jì)29</p><p>　　3. 4. 1工作系統(tǒng)分析29</p><p>　　3. 4. 2特征字設(shè)計(jì)30</p><p>　　3. 4. 3輸入法示例說明31</p><p>　　3. 4. 4程序中數(shù)據(jù)處理32</p><p>　　3. 5系統(tǒng)演

14、示33</p><p>　　3. 5. 1數(shù)據(jù)輸入33</p><p>　　3. 5. 2直線插補(bǔ)34</p><p>　　3. 6顯示部分設(shè)計(jì)39</p><p>　　3. 6. 1發(fā)光二極管39</p><p>　　3. 6. 2七段數(shù)碼管LED40</p><p>　　3. 6

15、. 3 LED靜態(tài)顯示方式41</p><p>　　3. 6. 4 LED動(dòng)態(tài)顯示方式41</p><p>　　3.6.5 LED顯示器與8155接口42</p><p>　　4.串行通信設(shè)計(jì)43</p><p>　　4. 1異步通信和同步通信43</p><p>　　4.1.1異步通信43</p&g

16、t;<p>　　4.1.2同步通信44</p><p>　　4.2波特率(Baud rate)44</p><p>　　4. 3通信過程及通信協(xié)議45</p><p>　　4. 3.1串—并轉(zhuǎn)換與設(shè)備同步45</p><p>　　4. 3. 2串行通信協(xié)議45</p><p>　　4. 4 RS

17、-232標(biāo)準(zhǔn)接口總線及串行通信硬件設(shè)計(jì)45</p><p>　　4.4.1 RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口總線46</p><p>　　4.4.2. RS-232的信號(hào)特征46</p><p>　　4. 4. 3電氣特征與電平轉(zhuǎn)換46</p><p>　　4. 4. 4波特率設(shè)置47</p><p>　　5 脈沖均

18、勻化插補(bǔ)方法48</p><p>　　5. 1 傳統(tǒng)插補(bǔ)方法及其各軸脈沖波形48</p><p>　　5. 2 脈沖均勻化的插補(bǔ)方法50</p><p><b>　　結(jié) 論52</b></p><p><b>　　致 謝53</b></p><p>　　參

19、 考 文 獻(xiàn)54</p><p><b>　　1 綜述</b></p><p>　　1. 1計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的基本概念</p><p><b>　　1. 1. 1概述</b></p><p>　　(1)計(jì)算機(jī)數(shù)控的基本概念</p><p>　　數(shù)字控制((Numerica

20、l Control)是近代發(fā)展起來的一種自動(dòng)控制技術(shù)，是用數(shù)字化信息去控制運(yùn)動(dòng)及生產(chǎn)過程的一種方法，簡稱數(shù)控(NC)。數(shù)控機(jī)床就是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，或者說裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。國際信息處理聯(lián)盟(IFIP)第五次技術(shù)委員會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床作了如下定義：數(shù)據(jù)機(jī)床是一個(gè)裝有程序控制系統(tǒng) (數(shù)據(jù)系統(tǒng))的機(jī)床。該系統(tǒng)能邏輯地處理具有使用號(hào)碼或其它符號(hào)編碼指令規(guī)定的程序。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們將微機(jī)應(yīng)

21、用于機(jī)床控制系統(tǒng)，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(Computer Numerical Control)機(jī)床，簡稱CNC機(jī)床。CNC機(jī)床是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制、精密測(cè)量和機(jī)械學(xué)等方面的最新成就而發(fā)展起來的典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。是計(jì)算機(jī)控制在機(jī)械中的具體應(yīng)用，是機(jī)械自動(dòng)化控制的飛躍。</p><p>　　CNC機(jī)床與普通機(jī)床的主要區(qū)別在于，CNC機(jī)床采用專用或通用的計(jì)算機(jī)控制，系統(tǒng)軟件常駐內(nèi)存，系統(tǒng)加工程序可以輸入到內(nèi)存

22、中。只要改變計(jì)算機(jī)的控制軟件就可以實(shí)現(xiàn)一種新的控制方式。即是將零件加工過程的中的各種操作，以及刀具與工件之間的相對(duì)位移，由預(yù)先編制的程序輸入到數(shù)控裝置，數(shù)控裝置發(fā)出各種控制指令控制機(jī)床，由機(jī)床自動(dòng)加工出所需要的工件。</p><p>　　(2)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展: </p><p>　　在市場(chǎng)競(jìng)爭激烈的情況下，高

23、質(zhì)量，高效益和多品種小批量柔性生產(chǎn)方式已是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展的必要條件。傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難以適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭的要求。因此，自1952年第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世到如今的40多年中，以電子信息技術(shù)為基礎(chǔ)，集傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，成組技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)，傳感檢測(cè)技術(shù),信息處理技術(shù),網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，液壓氣動(dòng)技術(shù)，光機(jī)電技術(shù)于一體的數(shù)控技術(shù)得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使得普通機(jī)械逐漸被高效率，高精度的數(shù)控機(jī)械所代替，從而形成了巨大的生產(chǎn)力，導(dǎo)

24、致制造業(yè)發(fā)生了根本性的變化。特別是相繼出現(xiàn)的加工中心(MC, Machining Center)，直接數(shù)字控(DNC, Direct Numerical Control)系統(tǒng)，柔性制造系統(tǒng)(FMS, Flexible Manufacturing System)，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS, Computer integrated Manufacturing System)，智能制造系統(tǒng)(IMS, Intelligent Manufac

25、turing System)等，進(jìn)一步說明，數(shù)控技術(shù)已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)，其水平高低和擁有</p><p>　　數(shù)控技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)大的階段。第一數(shù)控階段(1952-1970年)由于早期計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度低，對(duì)于科學(xué)記數(shù)和數(shù)據(jù)處理的影響還不大，但不能適應(yīng)車床實(shí)時(shí)控制的需要，人們不得不采用數(shù)字邏輯電路來搭一臺(tái)數(shù)控專用計(jì)算機(jī)為形成數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件數(shù)控(HARD WARE NC)簡稱數(shù)控。隨著元器件由晶體管發(fā)展

26、到了小規(guī)模集成電路。計(jì)算機(jī)數(shù)控發(fā)展到了它的第二階段(1970--現(xiàn)在)也就是計(jì)算機(jī)數(shù)控階段。1970年以小型計(jì)算機(jī)批量生產(chǎn)為標(biāo)志，進(jìn)入了計(jì)算機(jī)數(shù)控階段。因?yàn)樾⌒陀?jì)算機(jī)的運(yùn)算速度比以前有較大幅度的提高。使用小型計(jì)算機(jī)比專用計(jì)算機(jī)成本低、可靠性高，于是將它成為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展計(jì)算機(jī)數(shù)控也可以分為三個(gè)階段:即1970年第四代--小型計(jì)算機(jī);1974年第五代--微處理器;1990年第六代--基于PC。</p>

27、<p>　　縱觀現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷了直接數(shù)字控制(DNC)到如今的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(CNC)其主要朝著開放式、智能化、高速度、高精度的方向發(fā)展。 </p><p>　?、匍_放式:基于PC所具有的開放式、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點(diǎn)，更多的數(shù)控廠家會(huì)走這條路。至少采用PC機(jī)作為前端機(jī)，來處理人機(jī)界面、編程、網(wǎng)絡(luò)通訊等問題，而由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控任務(wù)。起初CNC在國外如 SIEMEN

28、S和FANUC，它們的產(chǎn)品大多都是基于專用的計(jì)算機(jī)而不是基于通用的PC或IPC。為了增加其產(chǎn)品的競(jìng)爭能力，主要是增加其產(chǎn)品與其它廠家產(chǎn)品的兼容性，他們也逐漸向基于通用PC或IPC的方向靠攏。目前日本、美國和歐盟等針對(duì)開放式的CNC,在進(jìn)行前后臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的研究。因?yàn)橛辛碎_放式的基礎(chǔ)，可供利用的軟硬件資源極為豐富。使得數(shù)控功能相應(yīng)的得到擴(kuò)充。凡是在PC機(jī)上可以運(yùn)行的軟件如:CAD, CAM,CAPP、工廠級(jí)、車間級(jí) 生產(chǎn)調(diào)度管理軟件等，在第六代

29、數(shù)控系統(tǒng)中都可以運(yùn)行。凡在PC機(jī)上可以插入的硬件模塊如:網(wǎng)卡、軟盤驅(qū)動(dòng)器等和可以連上的外部設(shè)備如:打印機(jī)、掃描儀等，在第六代數(shù)控系統(tǒng)中也都可以接入或接上。同時(shí)還使得維修和維護(hù)非常容易，所有的備件在市場(chǎng)上都輕易可以買到而且價(jià)格也比較便宜。開放式的體系結(jié)構(gòu)使得CNC系統(tǒng)的升級(jí)換代比較容易。</p><p>　?、谙蚋咚倩透呔鹊姆较虬l(fā)展。要求數(shù)控系統(tǒng)高速處理并計(jì)算出伺服電機(jī)的位移量，并要求伺服電機(jī)能夠高速地做出反應(yīng)

30、。為使在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到高速度并能夠在高速行程下保持高定位精度，必須具備高加、減速度高精度的位置檢測(cè)系統(tǒng)和伺服品質(zhì)。并行計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)為數(shù)控系統(tǒng)向著高速化的方向發(fā)展提供了硬件支持。在并行計(jì)算機(jī)上可以通過對(duì)數(shù)控程序的預(yù)先處理，從而使得系統(tǒng)能夠提前了解數(shù)控程序的未來走向，而能夠提前調(diào)整當(dāng)前的加工速度等參數(shù)，從而能夠使得系統(tǒng)在整個(gè)加工過程達(dá)到一個(gè)最優(yōu)狀態(tài)。為了提高機(jī)床的加工速度，必須提高測(cè)量元件和測(cè)量系統(tǒng)的精度，不同的機(jī)床對(duì)測(cè)量元件測(cè)量系統(tǒng)的精

31、度不同，一般情況下，要求測(cè)量元件的分辨率在0.0001--0.0lmm之間，運(yùn)動(dòng)速度為24m/min。由于位置測(cè)量系統(tǒng)的特殊工作環(huán)境，數(shù)控機(jī)床對(duì)測(cè)量系統(tǒng)有如下要求:</p><p>　　A:受溫度、濕度影響小，工作可靠、能長期保持測(cè)量精度，抗干擾能力強(qiáng);</p><p>　　B:在機(jī)床部件移動(dòng)范圍內(nèi)、能滿足測(cè)量精度和速度的要求; </p><p>　　C:便于

32、維護(hù)和使用;</p><p><b>　　D:成本低。</b></p><p>　?、巯蛑悄艿姆较虬l(fā)展。隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高。</p><p>　　A:應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)能夠檢測(cè)過程中一些重要的信息并自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的。</p><

33、p>　　B:引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工。將熟練工人和專家的經(jīng)驗(yàn)，加工的一般和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)，以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)為職稱，建立具有人工智能的專家系統(tǒng)。當(dāng)前已經(jīng)開發(fā)出模糊邏輯控制和帶自學(xué)習(xí)功能的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電火花加工數(shù)控系統(tǒng)。</p><p>　　C:引入故障診斷專家系統(tǒng)?，F(xiàn)代通訊技術(shù)特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為數(shù)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程診斷提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。</p><p>　　D:智能化數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)裝置。可以

34、通過自動(dòng)識(shí)別負(fù)載，而自動(dòng)調(diào)整參數(shù)，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳的運(yùn)行狀態(tài)。 </p><p>　　E:編程自動(dòng)化，現(xiàn)代的CNC系統(tǒng)中大多采用自動(dòng)編程而非手工。所謂手工編程，意味著編程中的工藝處理、數(shù)學(xué)處理、程序單編寫、紙帶穿孔和程序校驗(yàn)都由人工完成。而在現(xiàn)代的CNC系統(tǒng)中，自動(dòng)編程在很大程度上將人工完成的工作交給計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備來完成。這是提高編程效率和質(zhì)量的重要手段，甚至是編制某些程序的唯一的手段。目前，在編程的

35、各項(xiàng)工作中除工藝處理仍由人工來完成外，其余的工作包括數(shù)學(xué)處理、編寫程序單、紙帶穿孔、程序校驗(yàn)等各項(xiàng)工作均已通過自動(dòng)編程達(dá)到了較高的計(jì)算機(jī)處理程度。相信隨著自動(dòng)編程語言、數(shù)控工藝技術(shù)的成熟，計(jì)算機(jī)在工藝處理階段必將越來越多的發(fā)揮作用。成功的工藝經(jīng)驗(yàn)將大量的納入自動(dòng)編程系統(tǒng)，供用戶選擇甚至代替用戶抉擇，自動(dòng)編程系統(tǒng)將越來越體現(xiàn)專家色彩。</p><p>　　目前，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的滲透和廣泛應(yīng)用。機(jī)械制造工業(yè)

36、正經(jīng)歷著第三次歷史性的技術(shù)改造。這次改造的特征是“工廠自動(dòng)化”。本世紀(jì)七十年代中期，各先進(jìn)工業(yè)國家開始廣泛使用數(shù)控機(jī)床和可以自動(dòng)換刀的加工中心。揭開了第三次技術(shù)改造的序幕，這次技術(shù)改造包括三個(gè)階段。</p><p>　　A:數(shù)控機(jī)床與加工中心的廣泛應(yīng)用，目前已經(jīng)基本結(jié)束。</p><p>　　B:柔性制造單元(FMC)和柔性制造系統(tǒng)(FMS)的應(yīng)用。</p><p>

37、;　　C:計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的應(yīng)用。</p><p>　　不難發(fā)現(xiàn)無論在第三次技術(shù)改造的這個(gè)階段，數(shù)控機(jī)床都發(fā)揮著舉足輕重的作用，特別是在它的后兩個(gè)時(shí)期，要求機(jī)床有較高的自動(dòng)化程度以滿足“長時(shí)間無人看管”的需要，而具有以上各個(gè)特點(diǎn)CNC系統(tǒng)恰恰滿足了數(shù)控技術(shù)改造的需要，同時(shí)CNC也是數(shù)控技術(shù)改造的產(chǎn)物?？梢灶A(yù)料隨著第三次數(shù)控技術(shù)改造的不斷深入和計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的發(fā)展所提供的強(qiáng)大支持

38、，數(shù)控系統(tǒng)的自動(dòng)化程度也將不斷的提高，而使機(jī)械制造業(yè)的面貌發(fā)生更為深刻的變化。</p><p>　　(3)數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn): </p><p>　　數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用，是因?yàn)樗行У慕鉀Q了復(fù)雜、精密、小批多變的零件加工問題，能適應(yīng)各種機(jī)械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的要求，經(jīng)濟(jì)效益顯著，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:</p><p>　?、偕a(chǎn)效益一般比

39、普通機(jī)床提高3--5倍，多的可達(dá)8--10倍。減少刀具和夾具的存儲(chǔ)和花費(fèi)，減少零件的庫存和搬運(yùn)次數(shù)。減少工裝，減少人為誤差，提高加工精度，零件重復(fù)精度高，互換性好。</p><p>　?、诳s短新產(chǎn)品的試制和生產(chǎn)周期(當(dāng)零件設(shè)計(jì)改變時(shí)，只需改變零件程序)，易于組織多品種生產(chǎn)，使企業(yè)能對(duì)市場(chǎng)需要迅速做出響應(yīng)。</p><p>　　③能加工傳統(tǒng)方法不能加工的大型復(fù)雜零件。</p>

40、<p>　　④有利于產(chǎn)品質(zhì)量的控制，生產(chǎn)便于管理。</p><p>　?、轀p輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件，節(jié)省人力，降低了勞動(dòng)花費(fèi)。</p><p>　　(4)國外在開放性體系結(jié)構(gòu)方面的研究進(jìn)展</p><p>　　①美國的NGC和OAMC計(jì)劃</p><p>　　下一代工作站機(jī)床控制器<NGC, The Next Gener

41、ation Work-station/Machine Controller)計(jì)劃來源于1987年美國總統(tǒng)里根簽署的一項(xiàng)命令旨在推動(dòng)美國制造業(yè)形成一個(gè)廣泛的伙伴關(guān)系，以利于同國外競(jìng)爭。該項(xiàng)目由美國國防制造科學(xué)中心(NCMS)與空軍共同領(lǐng)導(dǎo)。由Martin Marietta公司為主承包公司，于1989年開始實(shí)施。 </p><p>　　NGC是一個(gè)實(shí)時(shí)加工控制器和工作站控制器，要求適用于各種機(jī)床的CNC控制和周

42、邊裝置的過程控制，包括切削加工、非切削加工、測(cè)量裝配、復(fù)合加工等。</p><p>　　NGC于1994年完成了原型研究，并已轉(zhuǎn)入工業(yè)開發(fā)應(yīng)用。例如美國的Ford, GM和Chrysler等公司在NGC計(jì)劃的指導(dǎo)下，聯(lián)合提出了OMAC(Open Modular Architecture Controller)開發(fā)計(jì)劃，定義了系統(tǒng)基石基礎(chǔ)框架，信息庫管理、任務(wù)調(diào)度、人機(jī)接口、運(yùn)行控制、傳感器接口等，構(gòu)成完整體系結(jié)構(gòu)

43、。該計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)將使系統(tǒng)制造廠、機(jī)床廠和最終用戶分別從縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)費(fèi)用、便于系統(tǒng)集成和二次開發(fā)、監(jiān)護(hù)系統(tǒng)使用和維護(hù)等方面受益。又如DELTA, TAU公司利用NGC和OMAC協(xié)議，采用PC機(jī)和PMAC控制卡構(gòu)成的PMAC開放式CNC系統(tǒng)，獲得了良好的應(yīng)用效果。PMAC卡與PC卡之間有雙端口、總線、串口等信息交換方法,PMAC卡還提供豐富的人機(jī)接口、電機(jī)控制口，能進(jìn)行交、直流電機(jī)的閉環(huán)控制。</p><p>

44、;　?、跉W共體的OSACA計(jì)劃</p><p>　　自動(dòng)化系統(tǒng)中開放式體系結(jié)構(gòu)OSACA(Open System Architecture for Control within Automation System)是1990年由德國、法國、西班牙、意大利、瑞士等歐共體國家系統(tǒng)制造廠、機(jī)床制造廠和科研單位聯(lián)合發(fā)起的。該計(jì)劃是針對(duì)歐盟的機(jī)床正從量大的通用機(jī)床向量小的專用機(jī)床發(fā)展，而CNC通用系統(tǒng)的大部分功能對(duì)專用機(jī)床

45、冗余、卻不具備專用機(jī)床的特殊功能之一現(xiàn)實(shí)提出的。其目標(biāo)是開發(fā)出開放性的CNC系統(tǒng)，允許機(jī)床廠對(duì)機(jī)床修改、補(bǔ)充、擴(kuò)展、裁減以適應(yīng)不同用戶的需要。</p><p>　　OSACA計(jì)劃提出由一系列邏輯上相互獨(dú)立的控制模塊組成開放式數(shù)控系統(tǒng)，這一模塊之間以及它們與數(shù)控平臺(tái)之間有良好的接口協(xié)議。OSACA一期工程已于1995年結(jié)束，并進(jìn)入實(shí)用階段，目前OSACA計(jì)劃的第二期已經(jīng)啟動(dòng)。</p><p>

46、;　?、廴毡镜腛SEC計(jì)劃</p><p>　　OSEC (Open System Environment for Controller)計(jì)劃是日本國際機(jī)器人和工廠自動(dòng)化研究中心建立的開放式數(shù)控委員會(huì)的倡導(dǎo)下，由3個(gè)機(jī)床廠、1個(gè)系統(tǒng)廠和2個(gè)信息公司發(fā)起的。其目的是開發(fā)基于PC平臺(tái)的、具有高性能價(jià)格比的開放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控機(jī)床</p><p><b>　　(5)發(fā)展前景:&l

47、t;/b></p><p>　　由于機(jī)床能和計(jì)算機(jī)相連，使加工機(jī)床具有了真正的柔性，只有操作人員編出相應(yīng)的程序，計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，機(jī)床便可加工出不同類型的零件，完成以前需要幾臺(tái)機(jī)床完成的工作。而且整個(gè)加工過程可通過軟件在計(jì)算機(jī)上顯示出來，可大大提高加工的正確性和精確度，所以CNC機(jī)床具有廣泛的應(yīng)用前景，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，CNC機(jī)床將顯示出無可比擬的優(yōu)越性，成為機(jī)械加工的主流。</p>&

48、lt;p><b>　　(6)選題的意義:</b></p><p>　　針對(duì)當(dāng)今計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，為了進(jìn)一步縮小我國在數(shù)控方面與當(dāng)今先進(jìn)水平的差距，改善數(shù)控教學(xué)的現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)環(huán)境，填補(bǔ)我院在CNC系統(tǒng)的空白，結(jié)合我系的實(shí)際情況提出了對(duì)我系的現(xiàn)有數(shù)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行改造的想法，以最簡潔的方式解釋數(shù)控概念，以最直觀的操作、演示實(shí)現(xiàn)數(shù)控思想。并通過單片機(jī)與微機(jī)的通信，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)控。讓學(xué)生理解并掌

49、握數(shù)控方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)控知識(shí)和數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　(7)研究方法</b></p><p>　　本系統(tǒng)是一個(gè)由單片機(jī)組成的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，能分別控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)平面繪圖功能。開機(jī)檢查功能;十進(jìn)制鍵盤輸入，十進(jìn)制數(shù)碼管顯示;升降速及快速定位;限位保護(hù);十種速度等級(jí)設(shè)定;本系統(tǒng)采用模塊設(shè)計(jì)方法，擴(kuò)展性和移植性好，操作很方便。

50、可構(gòu)成一個(gè)簡易數(shù)控系統(tǒng)，適用于各類定長(步)及X,Y的定點(diǎn)(位)控制等的控制。如數(shù)控鉆，車床進(jìn)給，X,Y機(jī)器人，定長器等。不需編寫電腦程序，只須幾個(gè)簡單的輸入步驟即可完成各種動(dòng)作?？刂破餍阅?1、可輸入大約80段直線信息或50段圓弧信息;2:步數(shù)(65536步)，正/反轉(zhuǎn):3、速度達(dá)10級(jí)控制。4、繪制直線和圓弧:5限位保護(hù)。</p><p>　　硬件部分:系統(tǒng)單機(jī)運(yùn)行以及與PC機(jī)通信。按照從PC機(jī)上接收到的信息

51、完成任務(wù)。該系統(tǒng)配備了兩套與PC機(jī)的通信接口，即并口和串口通信。以實(shí)驗(yàn)條件和方便為宜選擇其一。在單機(jī)運(yùn)行的情況下以十進(jìn)制BCD拔盤作為輸入設(shè)備，既符合人們的認(rèn)知習(xí)慣又簡捷直觀。并配有七段數(shù)碼管顯示，以便在執(zhí)行的過程中顯示運(yùn)行情況。利用計(jì)算機(jī)的打印機(jī)端口進(jìn)行并行通信。這種方法與傳統(tǒng)的利用串行口和利用計(jì)算機(jī)擴(kuò)展槽的方法有較大的優(yōu)點(diǎn):電路簡單、數(shù)據(jù)傳輸速度高等優(yōu)點(diǎn)，但傳輸距離短。</p><p>　　軟件部分:以軟件實(shí)

52、現(xiàn)插補(bǔ)，送出進(jìn)給脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，并經(jīng)機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為X, Y兩軸的平面直線、圓弧運(yùn)動(dòng)，繪出所要求的圖形。探討了一種脈沖均勻插補(bǔ)方法。另外還有系統(tǒng)檢查部分，以檢查電機(jī)是否正常。</p><p>　　1.2數(shù)控系統(tǒng)的組成</p><p>　　1.2.1計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的組成(如圖1-1)</p><p>　　CNC機(jī)床一般由輸入/輸出設(shè)備，CNC裝置(或稱CNC單

53、元)，伺服電機(jī)，驅(qū)動(dòng)裝置(或稱執(zhí)行機(jī)構(gòu))，可編程控制器PLC及電器裝置，輔助裝置，機(jī)床本體及測(cè)量裝置組成。</p><p><b>　?、佥斎?輸出設(shè)備:</b></p><p>　　CNC機(jī)床在進(jìn)行加工前，必須接收由操作人員輸入的加工程序，然后才能根據(jù)輸入的加工程序進(jìn)才加工控制，從而加工出所需的零件。CNC系統(tǒng)中必須具備必要的交互設(shè)備，即輸入/輸出設(shè)備，除鍵盤，磁盤

54、，磁帶和穿孔帶外，還可以用串行通信的方式輸入。</p><p><b>　?、贑NC裝置:</b></p><p>　　CNC裝置是CNC系統(tǒng)的核心，這一部分主要包括微處理器CPU、存儲(chǔ)器、局部總線，外圍邏輯電路以及與CNC系統(tǒng)其他組成部分聯(lián)系的接口等。其本質(zhì)是根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)段插補(bǔ)出連續(xù)的運(yùn)動(dòng)軌跡，然后輸出到執(zhí)行部件(伺服單元，驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)床)，加工出需要的零件。因此

55、，輸入、軌跡插補(bǔ)和位置控制是CNC裝置的3個(gè)基本部分(即一般計(jì)算機(jī)的輸入--決策--輸出3個(gè)方面)。而所有這些工作是CNC裝置內(nèi)的系統(tǒng)程序(亦稱控制程序)進(jìn)行合理的組織，使整個(gè)系統(tǒng)有條不紊的進(jìn)行工作。</p><p><b>　?、鬯欧卧?</b></p><p>　　伺服單元接收來自CNC裝置的進(jìn)給指令，經(jīng)變換和放大后通過驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)變成機(jī)床工作臺(tái)的位移和速度。因此

56、伺服單元是CNC和機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它把來自CNC裝置的微弱指令信號(hào)放大成控制驅(qū)動(dòng)裝置的大功率信號(hào)。根據(jù)接收指令的不同伺服單元有脈沖式和模擬式之分，而模擬式伺服單元按電源種類又可分為直流伺服單元和交流伺服單元。</p><p><b>　?、茯?qū)動(dòng)裝置:</b></p><p>　　驅(qū)動(dòng)裝置把放大的指令信號(hào)變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng)，通過簡單的機(jī)械連接部件驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)，使工作臺(tái)精

57、確定位或規(guī)定軌跡作嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，最后加工出符號(hào)圖紙要求的零件。</p><p>　　和伺服單元相對(duì)應(yīng)，伺服裝置有步進(jìn)電機(jī)，直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)等幾種。</p><p>　　伺服單元和驅(qū)動(dòng)裝置可合稱為伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它是機(jī)床工作的動(dòng)力裝置，CNC裝置的指令要靠伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)付諸實(shí)施，所以，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的主要組成部分。從某種意義上說，如數(shù)控機(jī)床功能的強(qiáng)弱主要取決于CNC裝置，而數(shù)

58、控機(jī)床性能的好壞主要取決于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。</p><p>　?、菘删幊炭刂破?PLC ):</p><p>　　可編程控制器是一種以微處理器為基礎(chǔ)的通用型自動(dòng)控制裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用可編程的存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破鞫紤?yīng)易于構(gòu)成一個(gè)工業(yè)系統(tǒng)，易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)。</p><p>　　

59、CNC和PLC諧調(diào)配合共同完成數(shù)控機(jī)床的控制，其中CNC主要完成與數(shù)字運(yùn)算和管理等有關(guān)的功能，如零件程序的編輯。插補(bǔ)運(yùn)算，譯碼，位置伺服控制等，PLC主要完成與邏輯運(yùn)算有關(guān)的一些動(dòng)作，沒有軌跡上的具體要求，它接受CNC的控制代碼:M(輔助功能)，S(主軸轉(zhuǎn)速)，T(選刀，換刀)等順序動(dòng)作信息，它還接受機(jī)床操作面板的拾令，一方面直接控制機(jī)床的動(dòng)作，另一方面將一部分指令送往CNC用于加工過程的控制。</p><p>

60、<b>　?、迿C(jī)床本體:</b></p><p>　　CNC機(jī)床中除了由于切削用量大，連續(xù)加工發(fā)熱多等影響加工精度外，并且由于是自動(dòng)控制，在加工中不像普通機(jī)床上那樣能由人工進(jìn)行補(bǔ)償，所以其設(shè)計(jì)要求比普通機(jī)床更嚴(yán)格，制造要求更精密。</p><p><b>　?、邷y(cè)量裝置:</b></p><p>　　測(cè)量裝置也稱反饋元件，

61、通常安裝在機(jī)床的工作臺(tái)或絲杠上，相當(dāng)于普通機(jī)床的刻度盤和人的眼睛，它把機(jī)床工作臺(tái)的實(shí)際位移轉(zhuǎn)變成電信號(hào)反饋給CNC裝置，供CNC裝置與指令值比較產(chǎn)生誤差信號(hào)以控制機(jī)床向消除該誤差的方向移動(dòng)。</p><p>　　1.3計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的硬件</p><p>　　1.3.1 NC裝置的硬件構(gòu)成</p><p>　　CNC系統(tǒng)由程序輸入與輸出設(shè)備、通信設(shè)備、CNC裝置、P

62、LC、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、測(cè)量裝置、輔助裝置等組成。其中CNC裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心部分、它由硬件和軟件兩部分構(gòu)成，軟件在硬件的支持下工作，離開了硬件，軟件便無法工作，因而硬件的構(gòu)成在很大程度上決定了CNC系統(tǒng)的性能。反之，硬件構(gòu)成數(shù)控對(duì)象所需的CNC功能決定，因而在設(shè)計(jì)CNC硬件時(shí)必須從CNC功能出發(fā)。</p><p>　　下面結(jié)合本系統(tǒng)的功能要求給出其硬件結(jié)構(gòu)，如圖1-2所示:</p><p>

63、;<b>　　(1)計(jì)算機(jī)部分</b></p><p>　　計(jì)算機(jī)是CNC裝置的核心，主要包括微處理器和總線、存儲(chǔ)器、外圍邏輯電路等。這部分硬件主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算數(shù)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)系統(tǒng)程序、零件程序和運(yùn)算的中間變量以及管理定時(shí)和中斷信號(hào)等。CPU主要完成信息處理，包括控制和運(yùn)算兩部分?？刂迫蝿?wù)根據(jù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能而進(jìn)行協(xié)調(diào)、組織和指揮工作，既獲取信息，處理信息和發(fā)出命令。包括對(duì)零件加工程序輸

64、入輸出的控制，對(duì)機(jī)床加工現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)信息的記憶控制，保證CNC系統(tǒng)內(nèi)部工作的協(xié)調(diào)。</p><p><b>　　(2)通信電路</b></p><p>　　在整個(gè)CNC系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)與單片機(jī)的關(guān)系是上、下位機(jī)的關(guān)系。主要的數(shù)據(jù)處理包括數(shù)控代碼的編譯、插補(bǔ)處理、刀位計(jì)算,計(jì)算等功能都是由計(jì)算機(jī)完成的。單片機(jī)完成的主要功能是控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和各種開關(guān)量的控制。當(dāng)計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)

65、處理后，必須將處理后的數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)。而單片機(jī)也要及時(shí)將當(dāng)前的加工信息回傳給計(jì)算機(jī)以便計(jì)算機(jī)更好協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。使整個(gè)系統(tǒng)工作在一個(gè)最優(yōu)狀態(tài)。這樣就必須為數(shù)據(jù)在兩者之間的傳送提供一個(gè)信息通道。CNC系統(tǒng)中的通信電路就是為完成這一功能而設(shè)計(jì)的，充當(dāng)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄骸?lt;/p><p>　　為了更好的利用PC機(jī)所具有的硬件資源，在這里我提出了基于EPP接口的數(shù)據(jù)并行傳輸模式。在現(xiàn)在的大多數(shù)PC機(jī)中提供了EPP并行

66、接口，這種接口支持?jǐn)?shù)據(jù)的雙向傳輸。因?yàn)镃PP接口只支持?jǐn)?shù)據(jù)的單方向傳輸--計(jì)算機(jī)到外圍設(shè)備。所以計(jì)算機(jī)發(fā)出數(shù)據(jù)可以直接通過打印機(jī)接口發(fā)出，但單片機(jī)回傳的數(shù)據(jù)則不能直接從數(shù)據(jù)線輸入數(shù)據(jù)，而采用EPP并行接口則不存在這個(gè)問題。</p><p><b>　　(3)機(jī)床控制系統(tǒng)</b></p><p>　　這里所指的機(jī)床控制系統(tǒng)是指機(jī)床的刀具控制系統(tǒng)。包括CNC系統(tǒng)的插補(bǔ)電路

67、、脈沖的功率放大電路等。</p><p><b>　　(4)伺服系統(tǒng)</b></p><p>　　主要是步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)。主要功能是帶動(dòng)刀具或工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　1.3.2增強(qiáng)并行口EPP (Enhanced Parallel Port)</p><p>　　(1)并行

68、口的發(fā)展和EPP的優(yōu)勢(shì)</p><p>　　目前大多數(shù)PC機(jī)都提供了打印機(jī)適配器。打印機(jī)適配器是由中、小規(guī)模的IC芯片用硬線連接而成，為我們提供了一個(gè)了解用非可編程元件構(gòu)成接口電路的典型實(shí)例。另外PC/XT,AT機(jī)所配置的打印適配器還可以作為其他并行的控制端口使用。</p><p>　　打印機(jī)適配器的作用是將PC機(jī)總線與打印機(jī)CENTRONICS標(biāo)準(zhǔn)總線的不同信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，建立對(duì)應(yīng)的適配關(guān)

69、系。因此它一側(cè)與PC系列I/0總線連接，另一側(cè)與打印機(jī)CENTRONICS標(biāo)準(zhǔn)的36或25針插座相連。由數(shù)據(jù)鎖存器(74LS274)、命令鎖存器(74LS174)、和狀態(tài)信號(hào)緩沖器(74LS240)，分別構(gòu)成適配器的數(shù)據(jù)口、命令口和狀態(tài)口。總線收發(fā)器(74LS245)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)、命令、狀態(tài)口的輸入、輸出?？梢娺@個(gè)接口電路的輸出有鎖存能力、輸入有緩沖能力。譯碼器對(duì)74LS155對(duì)系統(tǒng)的地址線讀寫控制信號(hào)譯碼，產(chǎn)生選通信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)CPU對(duì)

70、各鎖存器和緩沖器的訪問，進(jìn)行讀寫操作。 </p><p>　　利用微機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)串、并口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、控制和通信等是微機(jī)應(yīng)用者所關(guān)心的問題。過去通常采用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)并行口或RS-232來完成數(shù)據(jù)采集、控制和通信，其速度和靈活性受到了很大的限制。這是因?yàn)镽S-232通信速率較低而且RS-232采用負(fù)邏輯約定，給使用帶來很大不便;而用標(biāo)準(zhǔn)并行口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，由于數(shù)據(jù)線是單向的，因而不得不用狀態(tài)線來完成數(shù)據(jù)的輸入(狀態(tài)

71、線可用端口只有5位)，最后還得進(jìn)行字節(jié)或字的拼接，這樣既增加了程序的復(fù)雜性又使得它不可能取得較高的數(shù)據(jù)傳輸率。</p><p>　　在第一臺(tái)PC機(jī)上，并行口已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，它幾乎成了“打印口”的代名詞，因?yàn)椴⑿锌谧畛踔皇菫榇蛴≥敵龆O(shè)計(jì)的，數(shù)據(jù)流向是單方向的，從PC機(jī)到打印機(jī)，只有少數(shù)的并行口控制信號(hào)能雙向傳輸，這種并行口(即現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)并行口SPP)的傳輸速率為50~~150Kbps/S。IBM公司在推出第一臺(tái)P

72、C機(jī)后重新考慮了原設(shè)計(jì)，引進(jìn)了PS/2設(shè)計(jì)，開始支持雙向操作，這種雙向操作不改變信號(hào)的定義，也不改變引腳功能或其它方面，PS/2并行口與標(biāo)準(zhǔn)并行口兼容。</p><p>　　微機(jī)標(biāo)準(zhǔn)并行口SPP的局限性限制了并行口在高速通信、控制和數(shù)據(jù)采集等方面的進(jìn)一步應(yīng)用。為此，Intel、Xircom和Zenith等公司發(fā)起制定了EPP（Enhanced Parallel Port)——增強(qiáng)并行口協(xié)議及以后的IEEE1284

73、標(biāo)準(zhǔn)，極大改善了PC機(jī)并行口的數(shù)據(jù)傳輸能力，使得利用并行口的數(shù)據(jù)傳輸率接近標(biāo)準(zhǔn)PC內(nèi)部ISA總線的傳輸率。此外，還有功能更強(qiáng)的ECP (Extended Capability Port)協(xié)議，它除具有EPP的特點(diǎn)外，還具有DMA等功能。</p><p>　　EPP有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):EPP1.7和EPPl.9，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)備操作上有些差別，即如果執(zhí)行EPPI.7標(biāo)準(zhǔn)，不論WAIT信號(hào)的狀態(tài)如何，DATASTB和ADDR

74、STB均可被確認(rèn)并開始一個(gè)周期;而EPP1.9只有當(dāng)WAIT為低電平時(shí)才可開始一個(gè)周期。EPP的典型傳輸速率為500K~~2MBPS/S。應(yīng)用時(shí)，僅需在PC機(jī)的BIOS setup中將并行口設(shè)置成EPP方式即可。本系統(tǒng)的控制和數(shù)據(jù)采集選用了增強(qiáng)并行口EPP方式。</p><p>　　(2) EPP并行口: </p><p>　　最初的計(jì)算機(jī)并行口只是為打印機(jī)設(shè)計(jì)的，數(shù)據(jù)只是單向傳輸。

75、IBM公司引進(jìn)了PS/2設(shè)計(jì)后，并行口才開始支持雙向的數(shù)據(jù)傳輸，但是PS/2接口并沒有成為一個(gè)業(yè)界廣泛認(rèn)可的雙向并口模式。1992年，由Intel、 Xircom和Zenith公司共同制定了EPP1.7標(biāo)準(zhǔn)。以后IEEE又發(fā)展了IEEE1284的EPP標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上EPP的標(biāo)準(zhǔn)共有三個(gè)，即EPP1.7、 EPP1.9和EPP1284，這些標(biāo)準(zhǔn)并不完全兼容，特別是EPPl.7和EPP1248之間，不過這對(duì)用戶的使用并沒有多大的影響。文獻(xiàn)【1

76、】即是IEEE1284標(biāo)準(zhǔn)，其中詳細(xì)規(guī)定了并口各種模式的時(shí)序圖，包括SPP、 PS/2、 ECP和EPP模式。作者根據(jù)IEEE1284標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)而計(jì)算機(jī)提供的EPP版本是EPPl.7或EPP1.9，實(shí)際的使用中它們并沒有不匹配的地方。</p><p>　　(3)用EPP接口擴(kuò)展ISA接口的總體設(shè)計(jì):</p><p>　　當(dāng)前大多數(shù)計(jì)算機(jī)主板上都提供了2-3個(gè)ISA插槽，可以擴(kuò)充一些ISA插件

77、。大多數(shù)基于ISA標(biāo)準(zhǔn)的微機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)都只用到了ISA接口的數(shù)據(jù)線、地址線、AEN, ALE, #IOR, #IOW等信號(hào)。只要了解這些信號(hào)的時(shí)序關(guān)系我們完全可以設(shè)計(jì)自己的ISA接口。ECP和EPP都能進(jìn)行高速雙向數(shù)據(jù)通信，但是ECP的實(shí)現(xiàn)要比EPP復(fù)雜的多，其性能和EPP相比差不多。在大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)中采用的是用專門的單片機(jī)或PLC來擴(kuò)展ISA接口。而在本系統(tǒng)中不采用這兩種方法，而是采用Intel公司的專用并行接口8255來實(shí)現(xiàn)。

78、連線如下所示:用EPP接口來擴(kuò)展ISA總線的核心在這里就是用可編程并行接口和EPP接口所提供的信號(hào)相互配合來產(chǎn)生和單片機(jī)的操作時(shí)序想匹配的時(shí)序。就是在本系統(tǒng)中我們采用了專門的單片機(jī)的CPU來處理和計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信。將單片機(jī)MPU8051的PA口經(jīng)過緩沖器和可編程并行接口8255的A端口相連。通過中斷的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入。其中中斷信號(hào)的產(chǎn)生是由可編程并行接口8255的C端口與A端口之間的邏輯關(guān)系實(shí)現(xiàn)的，8255的時(shí)序關(guān)系如下圖所示，通過查

79、詢方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出。因?yàn)閱纹瑱C(jī)是一種單任務(wù)的</p><p>　　(4)計(jì)算機(jī)與單片機(jī)的通信</p><p>　　因?yàn)樵谡麄€(gè)CNC系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)與單片機(jī)的關(guān)系是上、下為機(jī)的關(guān)系。主要的數(shù)據(jù)處理包括數(shù)控代碼的編譯、插補(bǔ)處理、刀位計(jì)算、速度計(jì)算等功能都是由計(jì)算機(jī)完成的。單片機(jī)完成的主要功能是控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和各種開關(guān)量的控制。當(dāng)計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)處理后，必須將處理后的數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)。單片機(jī)也

80、要及時(shí)將當(dāng)前的加工信息回傳給計(jì)算機(jī)以便計(jì)算機(jī)更好協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。使整個(gè)系統(tǒng)工作在一個(gè)最優(yōu)狀態(tài)。這樣就必須為數(shù)據(jù)在兩者之間的傳輸提供一個(gè)信息通道。CNC系統(tǒng)中的通信電路就是為完成這一功能而設(shè)計(jì)的。充當(dāng)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄骸?lt;/p><p>　　從EPP接口的數(shù)據(jù)寫時(shí)序和8255的輸入時(shí)序可以看到EPP所發(fā)出的數(shù)據(jù)選通信號(hào)的脈沖寬度為1~~500us而8255所要求的數(shù)據(jù)寫入的選通信號(hào)的脈沖寬度為最小500us。從而

81、可以將EPP發(fā)出的數(shù)據(jù)選通信號(hào)與8255的A端口的數(shù)據(jù)輸入選通信號(hào)直接相連因?yàn)?255的A端口的特性具有數(shù)據(jù)輸入鎖存器和數(shù)據(jù)輸出的鎖存器/緩沖器并且它們的電平都與TTL電平兼容。所以可以將EPP的數(shù)據(jù)線和8255的A端口直接相連對(duì)于計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)也采取同樣的辦法。</p><p><b>　　2.步進(jìn)電機(jī)</b></p><p>　　2.1經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)：<

82、/p><p>　　價(jià)格低廉和功能簡單，具體如下：</p><p>　　(1)無帶控制:經(jīng)濟(jì)型數(shù)控多采用鍵盤或磁帶輸入程序，一般不用穿孔紙帶，因而稱為無帶數(shù)控。</p><p>　　(2)價(jià)格低廉:經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格是全功能數(shù)控的1/3~~1/10。具體來說，兩坐標(biāo)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格上漲(包括伺服系統(tǒng)和電機(jī))，根據(jù)不同功能和種類，大致為1~~2萬元左右。</p&

83、gt;<p>　　(3)編程簡單：一般采用面向操作人員的規(guī)格化軟件編制加工程序，易學(xué)易懂，便于掌握。目前已使用符合數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)的程序格式，用ISO代碼編程，直接靈活便于檢查。</p><p>　　(4)功能簡化：保留基本功能。針對(duì)性強(qiáng)，能滿足一般加工精度的要求。如車床、鉆床和銑床，可精加工及半加工直線、圓弧及螺紋類零件，可控坐標(biāo)1~~3個(gè)。</p><p>　　(5)數(shù)控裝置體積

84、小:鑒于經(jīng)濟(jì)型數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，它特別適合于形狀簡單的中小批量、多品種零件輪番生產(chǎn)?？梢蕴岣吖ば?~~5倍，同時(shí)可降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，且被加工零件尺寸一致良好，合格率也高。使用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床投資少，見效快，基本上可作到當(dāng)年投資當(dāng)年可收回成本。</p><p>　　2. 2經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的種類</p><p>　　按拖動(dòng)方式來分，現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)有如下三類:</p><p&g

85、t;　　(1)步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)</p><p>　　這類系統(tǒng)比較簡單，價(jià)格上漲最便宜，可以用于小型車床、洗床和線切割機(jī)床，如圖2-1是常見的兩坐標(biāo)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的組成框圖。系統(tǒng)軟件固化在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中加工程序可通過鍵盤或磁帶機(jī)輸入，經(jīng)系統(tǒng)軟件進(jìn)行編輯處理后輸出一個(gè)系列脈沖，再經(jīng)光電隔離，功率放大后去驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)，分別控制機(jī)床兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，完成位置、軌跡和速度的控制。根據(jù)需要，微機(jī)可通過繼電器電路，實(shí)

86、現(xiàn)對(duì)諸如主軸起停、變速、各種輔助電機(jī)起停、刀架轉(zhuǎn)位、工件夾緊松開等動(dòng)作的自動(dòng)控制，使整個(gè)加工過程自動(dòng)進(jìn)行。</p><p>　　單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)具有價(jià)廉，技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，因而使用較多。但這種系統(tǒng)存在拖動(dòng)力矩小，過載能力差、速度偏低，精度不夠高及其價(jià)格隨力矩增加成指數(shù)上升等缺點(diǎn)。為此，選用時(shí)要注意在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。一般主要適用于拖動(dòng)力矩小于15NM的小型機(jī)床，如C616,C168,C620

87、,C6140等普通車床。對(duì)于轉(zhuǎn)矩要求大、功能要求多的機(jī)床(如銑床、鏜床、鉆床及鏜銑床)和高精度機(jī)床(如坐標(biāo)銑床)就難于使用，需要開發(fā)與其適應(yīng)的其它經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)。</p><p>　　(2)電磁離合器切換的控制系統(tǒng)</p><p>　　這類系統(tǒng)可用直流電機(jī)或交流異步電機(jī)拖動(dòng)，電磁離合器切換，以光柵盤、旋轉(zhuǎn)變壓器或感應(yīng)同步檢測(cè)反饋。該系統(tǒng)的拖動(dòng)功率主要取決于電磁離合器額定轉(zhuǎn)矩，一般在0~~5

88、0NM左右。可用于中小型機(jī)床車削階梯軸、銑削階梯形零件、鉆削坐標(biāo)孔等加工。</p><p>　　(3)直流伺服電機(jī)拖動(dòng)的控制系統(tǒng)</p><p>　　這類系統(tǒng)有良好的調(diào)速性能，并有大轉(zhuǎn)矩、高效率和高精度等特點(diǎn)。額定力矩為21NM的直流伺服電機(jī)及其控制系統(tǒng)的價(jià)格與相同力矩的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的價(jià)格相當(dāng)。前者有優(yōu)越的價(jià)格性能比，系統(tǒng)的性能范圍較廣，無噪音、精度高、過載能力強(qiáng)，是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控中的高檔

89、產(chǎn)品。</p><p>　　2. 3步進(jìn)電機(jī)的工作原理及特性</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)如同普通電機(jī)，有轉(zhuǎn)子、定子和定子繞組分若干相，每相的磁極上有極齒，轉(zhuǎn)子在軸上也有若干個(gè)齒。當(dāng)某相定子繞組通以直流電激磁以后，便能吸引轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子上的齒與定子的極齒對(duì)齊，因此，它是按電磁鐵的作用原理進(jìn)行工作的，在外加電脈沖信號(hào)的作用下一步一步的運(yùn)轉(zhuǎn)，是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移的機(jī)電原件。<

90、/p><p>　　步進(jìn)電機(jī)的定子可以作成三相或四、五、六相甚至于八相。相繞組可以按單拍或雙拍方式通電。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的定子繞組為m，轉(zhuǎn)子齒數(shù)為Z，通電方式系數(shù)為k時(shí)，每輸入一個(gè)脈沖電信號(hào)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步矩角，用a0表示則有</p><p>　　a0=3600 /mZk</p><p>　　單拍通電時(shí)k=1,雙拍通電時(shí)k=2。</p><p>　

91、　步進(jìn)電機(jī)工作的基本特點(diǎn)可以歸納如下:</p><p>　　A:步進(jìn)電機(jī)受脈沖電流的控制，其轉(zhuǎn)子的角位移量和角速度嚴(yán)格地與輸入脈沖的數(shù)量和脈沖頻率成正比，在時(shí)間上與輸入脈沖同步，因此只要控制輸入脈沖的數(shù)量、頻率及電機(jī)繞組通電順序，便可獲得所需要的轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。</p><p>　　B:維持控制繞組的電流不變，電機(jī)便停在某一位置不動(dòng)，即步進(jìn)電機(jī)有自整角能力，不需要機(jī)械制動(dòng)。</

92、p><p>　　C:有一定的步距精度，沒有累積誤差。</p><p>　　D:步進(jìn)電機(jī)的缺點(diǎn)是效率低，拖動(dòng)負(fù)載的能力不大，脈沖當(dāng)量(步距角)不能太小，調(diào)速范圍不大，最高輸入脈沖頻率一般不超過1800Hz.</p><p>　　無脈沖輸入時(shí)，在繞組電源的激勵(lì)下，氣隙磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子保持原有位置處于定位狀態(tài)。步進(jìn)電機(jī)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，作為伺服電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于控制系統(tǒng)時(shí)，往往可以使系統(tǒng)簡

93、化、工作可靠，而且獲得較高的控制精度。因而成為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)一種主要的伺服元件。在工業(yè)上尤其是用作狀態(tài)伺服元件、狀態(tài)指示元件、位置控制和速度控制元件。</p><p>　　2. 4步進(jìn)電機(jī)的分類</p><p>　　(1)步進(jìn)電機(jī)按工作原理不同可分為:</p><p>　?、偌ご攀?電機(jī)定子轉(zhuǎn)子均有繞組，靠電磁力矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p&

94、gt;　?、诜磻?yīng)式 轉(zhuǎn)子無繞組，定子繞組勵(lì)激后產(chǎn)生反應(yīng)力矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)有力矩/慣性比高、頻率響應(yīng)決、結(jié)構(gòu)簡單和壽命長等優(yōu)點(diǎn)。這是我國主要發(fā)展的類型，已于70年代末形成完整的系列，有較好的技術(shù)性能指標(biāo)。</p><p>　?、刍旌鲜?(即永磁感應(yīng)子式)它與反應(yīng)式的主要區(qū)別是轉(zhuǎn)子上置有磁鋼。反應(yīng)式電機(jī) 轉(zhuǎn)子無磁鋼，輸入能量全靠定子勵(lì)磁電流供給，靜態(tài)電流比永磁式大許多。永磁感應(yīng)式具有驅(qū)動(dòng)電流小、效

95、率高、步距角小，起動(dòng)和運(yùn)行效率高、不通電有定位轉(zhuǎn)矩、過載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的步進(jìn)電機(jī)，近年來已得到日益廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　(2)按輸出轉(zhuǎn)矩大小:</p><p>　　①快速步進(jìn)電機(jī):輸出扭矩一般為0.074 NM，控制小型精密機(jī)床的工作臺(tái)(如線切割機(jī)床)。</p><p>　?、诠β什竭M(jìn)電機(jī):輸出扭矩一般為5~~40NM?？芍苯域?qū)動(dòng)機(jī)床移

96、動(dòng)部件。</p><p>　　(3)按勵(lì)磁相數(shù)可分為三相、四相、五相、六相等。相數(shù)越多步距角越小，但結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。(4)按定子排列方式可分為:</p><p>　?、俣喽?軸向式) 定子各相按軸向依次排列。</p><p>　?、趩味?徑向式) 定子各相在圓周依次排列。</p><p>　　2. 5步進(jìn)電機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)與特性</p&

97、gt;<p><b>　　(1)步距角</b></p><p>　　a0=3600 /m Z k(參數(shù)意義同上)</p><p>　　步距角的大小體現(xiàn)了系統(tǒng)能夠達(dá)到的分辨能力。常用的反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的步距角在36~~3度，還與步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)頻率和工作頻率有關(guān)，步距角小，工作頻率高時(shí)，轉(zhuǎn)速不一定高。</p><p>　　(2)靜態(tài)步距

98、角誤差△θ</p><p>　　△θ是指步進(jìn)電機(jī)空載時(shí)，每步實(shí)際轉(zhuǎn)過的角度與理論步距角之差。以角度單位或理論步距角的百分?jǐn)?shù)表示。</p><p><b>　　(3)精度</b></p><p>　　通常指的是最大步距誤差和最大累積誤差，步距誤差是空載運(yùn)行一步的實(shí)際轉(zhuǎn)角的穩(wěn)定值和理論值之間的最大值。累積誤差是指，從任意位置開始，經(jīng)過任意步后實(shí)際的

99、角位移與理論角位移之差。從使用角度看，對(duì)多數(shù)的情況來說，用累積誤差來衡量精度比較方便。</p><p>　　由于步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過一圈后，轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)有重復(fù)性，誤差不累積，所以精度的定義可以認(rèn)為是在一圈范圍內(nèi)，任一步之間轉(zhuǎn)子角位移誤差的最大值。</p><p>　　(4)最大靜轉(zhuǎn)矩Mmax</p><p>　　所謂靜態(tài)是指步進(jìn)電機(jī)的通電狀態(tài)不變，轉(zhuǎn)子保持不動(dòng)的定位狀態(tài)。&l

100、t;/p><p>　　靜轉(zhuǎn)矩即是步進(jìn)電機(jī)處于定位狀態(tài)下的電磁轉(zhuǎn)矩，它是繞組內(nèi)電流和失調(diào)角的函數(shù)。失調(diào)角就是在定位狀態(tài)下，如果在轉(zhuǎn)子軸上加一負(fù)載使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個(gè)角度θ并能穩(wěn)定下來，這時(shí)轉(zhuǎn)子上受到的電滋轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等，該電磁轉(zhuǎn)矩即靜轉(zhuǎn)矩，角度θ稱為失調(diào)角。對(duì)應(yīng)于某失調(diào)角時(shí)，靜轉(zhuǎn)矩最大，稱為最大靜轉(zhuǎn)矩Mmax一般來說，Mmax大的電機(jī)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩也大。</p><p>　　(5)最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mst&

101、lt;/p><p>　　只有在外加的轉(zhuǎn)矩小于Mst時(shí)能啟動(dòng)。</p><p>　　該性能表示步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的負(fù)載能力0電機(jī)相數(shù)越多，步距角越小，相鄰兩相的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩曲線的交點(diǎn)越高，Mst也越大。</p><p><b>　　(6)啟動(dòng)頻率fq</b></p><p>　　空載時(shí)，轉(zhuǎn)子由靜止?fàn)顟B(tài)不失步地起動(dòng)的極限頻率稱為起動(dòng)頻率

102、或突跳頻率，用fq表示。fq的大小與驅(qū)動(dòng)電路和負(fù)載大小有關(guān)，負(fù)載包含負(fù)載轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量兩個(gè)方面的含義。隨著負(fù)載慣量的增加，起動(dòng)頻率會(huì)下降。若除了慣性負(fù)載外，還有轉(zhuǎn)矩負(fù)載，則起動(dòng)頻率將進(jìn)一步下降。</p><p>　　(7)連續(xù)運(yùn)行頻率fc和矩頻特性</p><p>　　圖2-2矩頻特性曲線圖</p><p>　　運(yùn)行頻率連續(xù)上升時(shí)，電機(jī)不失步運(yùn)行的最高頻率稱為連

103、續(xù)運(yùn)行頻率fc，它的值也與負(fù)載有關(guān)。很顯然在同樣負(fù)載下，運(yùn)行頻率f c遠(yuǎn)大于起動(dòng)頻率fq在連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下，步進(jìn)電機(jī)的電磁力矩將隨頻率的升高而急劇下降，這兩者之間的關(guān)系稱為矩頻特性，是步進(jìn)電機(jī)十分重要的特性指標(biāo)。增加步進(jìn)電機(jī)通電方式的節(jié)拍，適當(dāng)加大功率開關(guān)電路的集電極電阻及提高電源電壓是改善矩頻特性的有效途徑。</p><p>　　(8)額定電壓 指加在步進(jìn)電機(jī)各相繞組回路的直流電壓.GB113—81 《反應(yīng)式

104、步進(jìn)電機(jī)》規(guī)定步進(jìn)電機(jī)的額定電壓應(yīng)為</p><p>　　單電壓驅(qū)動(dòng):6, 12, 27, 48, 60, 80V;</p><p>　　雙電壓驅(qū)動(dòng):60/12, 80/12。</p><p><b>　　(9)額定電流</b></p><p>　　在額定電壓作用下，電機(jī)靜止不動(dòng)，按規(guī)定的運(yùn)行方式通電時(shí)，各通電相的穩(wěn)定電

105、流值。</p><p>　　(10)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 指在空載時(shí)使電機(jī)產(chǎn)生單位角加速度所需要的轉(zhuǎn)距。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量影響到步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。</p><p>　　2.6步進(jìn)電機(jī)的控制方法</p><p>　　數(shù)控機(jī)床中采用的功率步進(jìn)電機(jī)有三相、四相、五相等。工作方式有單m拍，雙m拍、三m拍及2*m拍等m是電機(jī)的相數(shù)。所謂單拍是指每拍只有一相通電，循環(huán)拍數(shù)為m;雙拍是指每拍同時(shí)

106、有兩相通電，循環(huán)拍數(shù)m為;三m拍是每拍有三相通電，循環(huán)拍數(shù)m拍，2*m拍是各拍既有單相通電，如表2—1所示。也有兩相或三相通電，通常為1——2相通電或2——3相通電，循環(huán)拍數(shù)為2*m 一般電機(jī)的相數(shù)越多，工作方式越多。若按表中相反的順序通電，則電機(jī)反轉(zhuǎn)。通電循環(huán)拍數(shù)和每拍通電相數(shù)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性、穩(wěn)定性等有很大的影響，如圖2—3所示。步進(jìn)電機(jī)相數(shù)也對(duì)電機(jī)的運(yùn)行性能有很大影響力。為提高工作效率步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、工作頻率和穩(wěn)定性，可選用

107、多相步進(jìn)電機(jī)，并采用2*m拍工作方式。但雙m拍和2*m拍工作方式功耗比單m拍的大。</p><p>　　2.7 步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)</p><p>　　由于步進(jìn)電機(jī)采用脈沖方式工作，且各相需按一定規(guī)律分配脈沖，因此，在步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中需要脈沖分配邏輯和脈沖產(chǎn)生邏輯。脈沖的多少由控制對(duì)象運(yùn)行軌跡計(jì)算而得，因此還需要插補(bǔ)運(yùn)算器。數(shù)控機(jī)床所用的功率步進(jìn)電機(jī)要求控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須有足夠的驅(qū)動(dòng)功率，

108、所以還要求有功率驅(qū)動(dòng)部分。為了保證步進(jìn)電機(jī)不失步地起停，要求控制系統(tǒng)具有升降速控制環(huán)節(jié)。除了上述各環(huán)節(jié)之外，還有和鍵盤、紙帶閱讀機(jī)、顯示器等輸入、輸出設(shè)備的接口電路及其它附屬環(huán)節(jié)。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，還有檢測(cè)元件的接口電路。</p><p>　　在早期的數(shù)控系統(tǒng)工程中，上述各環(huán)節(jié)都要由硬件完成。但目前的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，由于采用了小型和微型計(jì)算機(jī)控制，上述許多環(huán)節(jié)如升降速控制、脈沖分配、脈沖產(chǎn)生、插補(bǔ)運(yùn)算等都可以由計(jì)算