目前世界上的各种数控系统大致可分为以下四种类型:传统数控系统、PC嵌入NC结构的开放式数控系统、NC嵌入PC结构的开放式数控系统、SOFT型开放式数控系统。
传统数控系统的硬件由生产厂家自行开发,具有很强的专用性,质量性能稳定可靠,目前还占领着绝大部分市场;但用户的应用、维修以及操作人员培训完全依赖于生产厂,系统维护费较高;系统功能的扩充以及更新完全依赖公司的技术水平,周期比较长,升级慢;大量市售廉价通用软、硬件在专用数控系统上无法使用,功能比较单一。传统数控系统的代表产品有FANUC 0i系列、MITSUBISHI M50系列、SINUMERIK 801系列、广州数控(GSK)、凯恩帝(KND)、成都广泰、大连大森等。
PC嵌人NC结构开放式数控系统与传统数控系统相比,PC仅作为人机界面的运行平台,结构上具备一些开放性,功能比较强大。但系统软、硬件结构十分复杂,系统价格昂贵,一般的中小型数控机床生产厂家没有经济能力去购买。同时PLC模块与NC模块以及HMI模块之间的通信随着控制轴数的增多而成为影响速度和精度的瓶颈。该类系统只能开放有限的人机界面及部分接口,无法实现运动控制核心模块的接口开放,无法满足用户的工艺性再开发。该类系统的代表产品有FANUC18i、16i,SINUMERIK840D,FAGOR8055等。
NC嵌人PC结构开放式数控系统的主要特征就是运动控制卡+计算机。其硬件部分由开放式体系结构的运动控制卡与PC构成。运动控制卡通常选用高速DSP作为CPU,具有很强的运动控制和PLC控制能力。该类系统开放性能较好,巨易于对功能迸行改迸,控制功能主要由运动控制卡来实现,机床硬件发生改变时,只需修改相应部分的控制软件即可。但该类系统只能开放有限的人机界面部分接口,无法完全满足用户的工艺性需求开发。该类系统的代表产品有美国Delta Tau用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC-NC、MAZAK的MAZATROL 640 CNC,中国的华中数控、蓝天数控、台湾宝元、台湾新代等。(https://www.xing528.com)
SOFT型开放式数控系统的主要特征就是全软件。该类系统的软、硬件和总线规范都是以PC为基础。所有的数控功能(包括插补、位置控制等)都是由计算机软件来实现的,促迸了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用。NC运动控制与PLC逻辑控制模块全部共用一个工业主板、一个高速CPU,所有模块由实时调度系统统一调度,运算速度快,精度高。人机界面采用Windows界面,使用方便。但该类系统价格昂贵,目前的稳定性也较差。该类系统的代表产品有美国MDSI的Oyen CNC、德国PA的PA8000系列、法国NUM的NUM1020等。
数控铣床上应用的数控系统种类和规格极其繁多。迸口系统主要有日本FANUC、MITSUBISHI,德国SINUMERIK,法国NUM,美国A-B,西班牙FAGOR,意大利FIDIA等。国产系统主要有广州系统、华中系统、航天系统、辽宁蓝天系统、南京大方系统、北方凯奇系统、清华系统、KND系统等。每家公司都有一系列各种规格的产品。选择数控系统的基本原则是性能价格比高,使用维修方便,系统的市场寿命长,因此不能片面追求高水平、新系统,而应该以满足主机性能为主,对系统性能和价格等作综合分析来选用合适的系统。应逐渐减少对传统封闭体系结构的数控系统或PC嵌人NC结构的数控系统的选用,因为这类系统的功能扩展、改变和维修都必须借助于系统供应商。应尽可能选用NC嵌人PC结构或SOFT结构的开放式数控系统,这类系统的CNC软件全部装在计算机中,而硬件部分仅是计算机与伺服驱动和外部I/O之间的标准化通用接口。就像计算机上可以安装各种品牌的声卡、显卡和对应的驱动程序一样,用户可以在Windows NT平台上,利用开放的CNC软、硬件环境开发所需的功能,构成各种类型的数控系统。以上介绍了数控铣床上采用的数控系统概况,现具体介绍几种常用的数控系统。
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