經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)常見問題分析

發(fā)布日期:2011-05-21    蘭生客服中心    瀏覽:2765

  摘要:介紹了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的功能選擇、對(duì)刀處理、數(shù)據(jù)顯示電路設(shè)計(jì)原理。所介紹的方法,可以增強(qiáng)系統(tǒng)功能,操作方便,工作可靠。

    經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)直接影響數(shù)控系統(tǒng)的加工性能和操作性能。本文介紹經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的一些問題及處理方法。








圖1 功能選擇及對(duì)刀處理電路原理


1 功能選擇


系統(tǒng)功能選擇的方法有幾種不同的方式,使用CRT顯示器作為顯示終端時(shí),可以制作功能菜單,用戶可以通過菜單選擇功能。但經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)為了降低成本,一般不用CRT顯示器,而用數(shù)碼管組成顯示終端。這時(shí)可用波段開關(guān)通過并行接口組成功能選擇電路。圖1是由接口電路8255和波段開關(guān)組成功能選擇電路的原理圖。
程序編輯——加工程序的錄入、檢查和修改。
參數(shù)設(shè)定——設(shè)定傳動(dòng)間隙、G00速度、刀具參數(shù)等。
文件處理——加工程序裝入和轉(zhuǎn)存等。
對(duì)刀處理——手動(dòng)和自動(dòng)檢測(cè)刀具位置和半徑參數(shù)并自動(dòng)存入系統(tǒng)。
手動(dòng)處理——手動(dòng)進(jìn)給。
連續(xù)加工——連續(xù)執(zhí)行加工程序。
單段加工——每次執(zhí)行一段加工程序。

在系統(tǒng)啟動(dòng)后的主程序和以后的各個(gè)功能程序中,通過8255循環(huán)檢測(cè)波段開關(guān)的位置,并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的功能模塊。

2 對(duì)刀處理


我們?cè)O(shè)計(jì)的車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中采用的對(duì)刀方式既可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)對(duì)刀,又可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)刀。對(duì)刀棒為一定尺寸的絕緣圓棒,其頭部采用金屬材料,與機(jī)床絕緣,刀具通過機(jī)床接地。對(duì)刀時(shí)刀架帶動(dòng)刀具向?qū)Φ栋艨拷,?duì)刀信號(hào)經(jīng)8255的PA7送入系統(tǒng)。刀尖與對(duì)刀棒不接觸時(shí)系統(tǒng)接收到高電平,刀尖與對(duì)刀棒接觸時(shí)系統(tǒng)接收到低電平。

進(jìn)入對(duì)刀功能后有三種選擇,手動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)對(duì)刀和計(jì)算刀補(bǔ)值。

手動(dòng)對(duì)刀方式,顯示當(dāng)前刀位號(hào),用鍵盤的換刀鍵手動(dòng)換刀,用鍵盤的方向鍵(橫向或縱向)移動(dòng)刀具。當(dāng)?shù)毒吲c對(duì)刀棒接觸后,刀具移動(dòng)自動(dòng)停止并保存其移動(dòng)距離,繼續(xù)等待鍵盤操作。當(dāng)選擇退出手動(dòng)對(duì)刀時(shí),則退出手動(dòng)對(duì)刀功能返回對(duì)刀主程序。

自動(dòng)對(duì)刀方式,首先保證刀具從1號(hào)位開始,并顯示當(dāng)前刀位號(hào)。自動(dòng)對(duì)刀分為縱向?qū)Φ逗蜋M向?qū)Φ丁?v向自動(dòng)對(duì)刀時(shí),刀具從第一把刀開始縱向移動(dòng)至與對(duì)刀棒接觸時(shí)并記錄下該刀具的移動(dòng)距離,將該刀具退至原位并自動(dòng)換至第二把刀,縱向移動(dòng)至與對(duì)刀棒接觸并記錄下該刀具的移動(dòng)距離,直到所有刀具完成對(duì)刀并自動(dòng)保存刀具移動(dòng)距離。橫向自動(dòng)對(duì)刀的方法與縱向相同,只是刀具的移動(dòng)方向不同。當(dāng)選擇退出自動(dòng)對(duì)刀功能時(shí),則退出自動(dòng)對(duì)刀功能返回對(duì)刀主程序。

刀補(bǔ)計(jì)算是計(jì)算對(duì)刀后的其它刀具相對(duì)第一把刀具的位置差及將計(jì)算結(jié)果存入系統(tǒng)的刀補(bǔ)參數(shù)區(qū)。

3 顯示處理


經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的顯示器大多由數(shù)碼管組成。數(shù)碼管顯示可采用動(dòng)態(tài)顯示,也可采用靜態(tài)顯示。

動(dòng)態(tài)顯示使用的元器件少,電路簡(jiǎn)單。其原理如圖2所示,一排數(shù)碼管有一個(gè)段顯和一個(gè)位顯地址,圖中只畫出了一個(gè)數(shù)碼管。段顯用來控制要顯示的字符(字形代碼),位顯用來控制哪一個(gè)數(shù)碼管顯示。要使某一個(gè)數(shù)碼管顯示某一個(gè)字符時(shí),先將要顯示的字形代碼送段顯地址,再使位顯數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)該數(shù)碼管的位為1(或 0),而其它位為0(或?yàn)?),然后將該數(shù)據(jù)送位顯地址。









圖2 動(dòng)態(tài)顯示原理圖

圖3 靜態(tài)顯示電路原理圖


靜態(tài)顯示使用的元器件多,電路復(fù)雜,每個(gè)數(shù)碼管有一個(gè)段顯示地址,無位顯地址。每個(gè)數(shù)碼管上有一個(gè)鎖存器將要顯示的數(shù)據(jù)鎖存,這種顯示方法只要不向數(shù)碼管送新的數(shù)據(jù),其顯示內(nèi)容不會(huì)消失。如果顯示數(shù)據(jù)不變,不需要顯示刷新,只有在要顯示的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí),才需要向顯示器注入要顯示的數(shù)據(jù)。由于系統(tǒng)中有 EPROM(用來存放系統(tǒng)程序),RAM(用來存放加工程序),接口電路8255(用來作輸入、輸出)等,每片內(nèi)存都要有一定的地址范圍,而數(shù)碼管地址可以連續(xù)。為解決這個(gè)問題可以采用二級(jí)譯碼,電路原理如圖3所示。圖中CS1作為系統(tǒng)的EPROM片選信號(hào),CS2作為系統(tǒng)的RAM片選信號(hào),CS3、 CS4及CS5作為系統(tǒng)的8255片選信號(hào)。3—8譯碼器用來處理顯示,若系統(tǒng)中有多排數(shù)碼管時(shí),可以使用多個(gè)3—8譯碼器,不同的3—8譯碼器A、B、 C端接不同的地址線。




 
     

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