二、單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及區(qū)別
    CNC裝置的硬件有單微處理器和多微處理器結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)形式。
    單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置采用以總線為中心的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，微處理器通過總線與存儲器、PLC、位置控制器及各種接口相連。CNC裝置的接口包括與機(jī)床側(cè)的信號輸入輸出接口、與上位計(jì)算機(jī)的通信接口及與標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出設(shè)備的接口。
    單微處理器CNC裝置只有一個微處理器。有的CNC裝置雖然有兩個或兩個以上微處理器，但只有一個微處理器能夠控制總線，占有總線資源，其他微處理器不能控制系統(tǒng)總線，不能訪問主存儲器，只作為智能部件工作，這種CNC裝置也屬于單微處理器結(jié)構(gòu)。由于只有一個微處理器，因此多采用集中控制、分時(shí)處理的方式完成數(shù)控的各項(xiàng)功能。由于所有數(shù)控功能由一個微處理器完成，因此CNC裝置的功能將受微處理器的字長、數(shù)據(jù)寬度、尋址能力和運(yùn)算速度等因素的限制。CNC裝置的檔次主要由微處理器的品質(zhì)決定。
    按印刷電路板插接方式的不同單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置分為大板結(jié)構(gòu)和模塊化結(jié)構(gòu)。
    多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置都采用模塊化結(jié)構(gòu)，有多個微處理器，每個微處理器分管各自的任務(wù)，形成特定的功能單元，即功能模塊?；竟δ苣K包括CNC管理模塊、CNC插補(bǔ)模塊、位置控制模塊、存儲器模塊、PLC模塊和指令、數(shù)據(jù)的輸入輸出及顯示模塊。進(jìn)一步擴(kuò)展功能，可增加相應(yīng)模塊。多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置各模塊之間的互連和通信除了采用共享總線結(jié)構(gòu)外，還采用共享存儲器結(jié)構(gòu)。
    多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置采用積木方式組成CNC裝置，具有良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性。插件模塊更換方便，可使故障對系統(tǒng)的影響降到最低。運(yùn)算速度高，更適合多軸控制、高進(jìn)給速度、高精度、高效率的數(shù)控要求.
    單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置的區(qū)別歸納如下：
    (1)單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置只有一個微處理器能夠控制總線，占有總線資源，而多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置有多個微處理器.
    (2)單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置采用以總線為中心的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，而多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置各模塊之間的互連和通信除了采用共享總線結(jié)構(gòu)外，還采用共享存儲器結(jié)構(gòu)。
    (3)單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置有大板和模塊兩種結(jié)構(gòu)形式，而多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置都采用模塊化結(jié)構(gòu)形式。
    (4)單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置的功能受微處理器的字長、數(shù)據(jù)寬度、尋址能力和運(yùn)算速度等因素的限制，用于控制功能不十分復(fù)雜的數(shù)控機(jī)床中。多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置適合多軸控制、高進(jìn)給速度、高精度、高效率的數(shù)控機(jī)床。
    (5)與單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置相比，多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置具有更好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性。使故障對系統(tǒng)的影響更低。
    二、開放式CNC裝置的組成方式
    CNC裝置的開放化是制造業(yè)最終用戶、機(jī)床生產(chǎn)廠家以及CNC生產(chǎn)廠家共同的需求。開放化具體體現(xiàn)在：系統(tǒng)組成內(nèi)部的開放化，亦即系統(tǒng)內(nèi)部硬、軟的公開化；系統(tǒng)組成各部分之間的開放化，即使各組成部分(如CNC、伺服驅(qū)動、主軸驅(qū)動等)之間的接口標(biāo)準(zhǔn)化。其組成方式一般有：
    (1)PC連接型CNC，是一種將現(xiàn)有CNC與PC通過串行通信連接起來的一種形式。
    (2)PC內(nèi)藏型CNC，即在CNC內(nèi)部加裝PC，PC與CNC之間通過專用總線連接。
    (3)CNC，內(nèi)藏型PC，即在通用PC的擴(kuò)展槽中插入專用CNC，專用CNC具有包括加工軌跡生成等幾乎所有的CNC處理功能。
    (4)全軟件型NC，即CNC的全部功能都由PC完成，并通過裝在PC擴(kuò)展槽中的接口卡進(jìn)行伺服驅(qū)動控制。
    三、CNC裝置的控制流程及CNC軟件的特點(diǎn)
    CNC裝置需要執(zhí)行兩種控制，即數(shù)字控制和順序控制(或稱輔助控制)。因此，CNC軟件要處理兩種信息，即輔助控制信息和數(shù)字控制信息。各種控制指令、參數(shù)及加工數(shù)據(jù)通過輸入設(shè)備送入CNC裝置的存儲器中，加工時(shí)從存儲器中調(diào)出零件加工程序，按程序段進(jìn)行譯碼，將零件加工程序轉(zhuǎn)變?yōu)镃NC裝置能夠接受的代碼。譯碼后分成兩路；一路是輔助控制信息，包括輔助功能M、主軸轉(zhuǎn)速功能S和刀具功能T，該路信息通過PLC處理并輸出；另一路是數(shù)字控制信息，通過預(yù)處理(刀具補(bǔ)償處理和速度處理)后，進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算、位置控制，控制伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸的協(xié)同移動。
    CNC軟件的特點(diǎn)是多任務(wù)并行處理：CNC系統(tǒng)軟件需要完成多項(xiàng)任務(wù)，包括輸入、I／O處理、顯示、診斷等管理任務(wù)和譯碼、刀具補(bǔ)償、速度處理、插補(bǔ)、位置控制等控制任務(wù)。在許多情況下CNC裝置中的管理和控制的某些任務(wù)必須同時(shí)執(zhí)行，即所謂的并行處理。