CNC 装置的软件结构

从逻辑上讲，这些任务可看成一个个功能模块，模块之间存在着偶合关系；从时间上讲 ，
各功能模块之间存在一个时序配合问题。在设计 CNC 装置的软件时，如何组织和协调这
些这些功能模块，使之满足一定的时序和逻辑关系，就是 CNC 装置软件结构要考虑的问

 

题。 一、CNC 装置软件和硬件的功能界面

CNC 装置是由软件和硬件组成的，硬件为软件的运行提供支持环境。在信息处理方

面，软件与硬件在逻辑上是等价的，即硬件能完成的功能从理论上讲也可以由软件来完
成。但，硬件和软件在实现这些功能时各有不同的特点：

硬件处理速度快，但灵活性差，实现复杂控制的功能困难。
软件设计灵活，适应性强，但处理速度相对较慢。
如何确定合理确定软硬件的功能分担是 CNC 装置结构设计的重要任务。这就是所谓

软件和硬件的功能界面划分的概念。划分准则是系统的性价比。

 

图 1  CNC 软件系统功能框图

图 1 是 CNC 装置功能界面的几种划分方法。
这几种功能界面是 CNC 装置不同时期不同产品的划分。其中后面两种是现在的 CNC

系统常用的方案。反映出软件所承担的任务越来越多，硬件承担的任务越来越少。一是因
为计算机技术的发展，计算机运算处理能力不断增强，软件的运行效率大大提高，这为
用软件实现数控功能提供了技术支持。二是数控技术的发展，对数控功能的要求越来越高，
若用软件来实现这些功能，不仅结构复杂，而且柔性差，甚至不可能实现。而用软件实现
则具有较大的灵活性，且能方便实现较复杂的处理和运算。因而，用相对较少且标准化程
度较高的硬件，配以功能丰富的软件模块 CNC 系统是当今数控技术的发展趋势。
二、CNC

 

装置的数据转换流程

CNC 系统软件的主要任务之一是如何将零件加工程序表达的加工信息，变换成各进

给轴的位移指令、主轴转速指令和辅助动作指令。其数据转换的过程如图 2 所示。