Controle Numérico Computadorizado (CNC)
Controle Numérico Computadorizado (CNC) é um método de controlar automaticamente máquinas-ferramentas usando software em um microcomputador incorporado na ferramenta. É comumente usado para usinagem de peças metálicas e plásticas.
Controle Numérico
(também conhecido como Controle Numérico Computadorizado, comumente referido como CNC) é o controle automatizado de ferramentas de usinagem, como brocas, tornos, fresadoras, moedores, roteadores, e impressoras 3D por meio de um computador. Máquinas CNC processam um pedaço de material (metal, plástico, madeira, cerâmica, ou composto) para atender às especificações seguindo instruções codificadas do programa sem a necessidade de um operador manual para controlar diretamente a operação de usinagem.
Composição do CNC
Do ponto de vista do controle automático, um sistema CNC é uma posição (trajetória), velocidade (incluindo atual) sistema de controle. Essencialmente, leva o deslocamento e a velocidade de vários atuadores (cada eixo de movimento) como objeto de controle e torna seu sistema de controle automático para movimento coordenado um sistema de controle de computador equipado com um sistema operacional dedicado. Do ponto de vista das características externas, um sistema CNC é composto de hardware (hardware geral e hardware especial) e software (propósito especial). Os dois se apoiam mutuamente e são inseparáveis. O trabalho do CNC é realizar algumas ou a maioria das funções do CNC por software com o suporte de hardware. Hardware é a base, e software é a alma.
Composição do Dispositivo CNC
A plataforma tem os dois significados a seguir:
- Fornecer as funções necessárias para a configuração básica do sistema CNC; na plataforma, o design e o desenvolvimento da função podem ser realizados de acordo com os requisitos do usuário.
Quarto, a função do CNC
A função do dispositivo CNC refere-se aos métodos e meios para atender aos requisitos de operação do usuário e controle da máquina-ferramenta. As funções do dispositivo de controle numérico incluem funções básicas e funções de seleção.
- Funções básicas—as funções da configuração básica do sistema CNC, aquilo é, as funções necessárias.
- Função de seleção—uma função que os usuários podem escolher de acordo com os requisitos reais.
As características do CNC
- Maior flexibilidade que NC.
- Boa versatilidade.
- Melhoria e expansão contínuas das funções CNC.
- A confiabilidade está ficando cada vez maior.
- Facilitar a manutenção e utilização do sistema.
- Mecatrônica fácil de realizar.
CNC com microprocessador único
CNC com microprocessador único significa que o sistema possui apenas um microprocessador como núcleo. Esta CPU está conectada à memória e a várias interfaces através do barramento e usa controle centralizado e métodos de processamento de compartilhamento de tempo para completar tarefas como entrada/saída, cálculo de interpolação, e servocontrole, entre outros. A estrutura de hardware e software deste sistema é relativamente simples. A estrutura do único microprocessador CNC é baseada na estrutura básica do sistema de microcomputador, incluindo o microprocessador e a estrutura de três barramentos, Interface de E/S, memória, interface serial, e várias interfaces de exibição, etc.; também inclui a parte de controle da máquina-ferramenta.
Recursos CNC de microprocessador único
- Existe apenas um microprocessador no dispositivo CNC, que realiza controle centralizado e processamento de compartilhamento de tempo para funções como armazenamento, cálculo de interpolação, controle de entrada/saída, e monitor CRT.
- O microprocessador é conectado a circuitos de interface, como memória e controle de entrada/saída através do barramento para formar um dispositivo CNC.
- A estrutura é simples e fácil de implementar.
CNC multimicroprocessador
(1) Vantagens do CNC multimicroprocessador
- Desempenho de alto custo.
- Forte adaptabilidade.
- Alta confiabilidade.
- Fácil de organizar a produção em grande escala.
Principais Módulos Funcionais de CNC com Múltiplos Microprocessadores
- Módulo de gerenciamento CNC.
- Módulo de interpolação CNC.
- Módulo de controle de posição.
- Módulo CLP.
- Módulo de interface homem-máquina.
- Módulo de memória.
Estrutura CNC de Multimicroprocessador
- Estrutura de ônibus compartilhada
Na estrutura de barramento compartilhado, cada módulo funcional é inserido em uma estrutura de máquina equipada com uma tomada de barramento, e cada módulo é efetivamente conectado pelo barramento do sistema para trocar várias instruções de controle e dados conforme necessário para realizar várias funções predeterminadas.
- Estrutura de memória compartilhada
Nesta estrutura multimicroprocessador, memória multiporta é usada para realizar interconexão e comunicação entre microprocessadores, e cada porta está equipada com um conjunto de dados, endereço, e linhas de controle para acesso portuário. O problema de conflito de acesso é resolvido por um circuito lógico de controle multiportas especial. Quando o número de microprocessadores aumenta, a transmissão de informações será frequentemente bloqueada devido à competição pelo compartilhamento, reduzindo a eficiência do sistema.
Estrutura de Software CNC
As características e a relação entre software e hardware na realização de várias funções: Em teoria, as funções que podem ser concluídas por hardware também podem ser concluídas por software. Do ponto de vista da realização de funções, software e hardware são logicamente equivalentes.
Características:
- A velocidade de processamento do hardware é rápida, mas a flexibilidade é fraca, e é difícil realizar funções de controle complexas.
- O design do software é flexível e adaptável, mas a velocidade de processamento é relativamente lenta.
- A alocação de funções realizada por software e hardware é a divisão das interfaces de funções de software e hardware.
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