【文章內容簡介】 規(guī)模及超大規(guī)模的專用集成電路芯片：GSK980TD系統(tǒng)采用了許多由富士通公司制造的高度集成的專用功能芯片。(3)全自動化工廠生產制造：多層印刷板的制板、元件的插裝、焊接、印刷板的檢查、系統(tǒng)的組裝、電機投料、沖片、精鑄、機械加工、裝配、成品的包裝出廠全部為自動化，這就使得在生產過程中避免了外界(人)的不穩(wěn)定因素的干預。所以產品的一致性好，增加了可靠性。(4)良好的控制軟件設計：GSK980TD系統(tǒng)經(jīng)過在國內各地數(shù)年的運行，積累了豐富的數(shù)據(jù)，因此在軟件設計時考慮了可能出現(xiàn)的各種故障情況，加入了許多保護和提高可靠性的措施，如開機和狀態(tài)切換時的層層檢側、過壓、過流、反饋斷線等報警，使得機床運行中出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)能及時處理，從而進免了元部件的損壞。(5)數(shù)字式進給伺服和數(shù)字式主軸驅動：數(shù)字控制、數(shù)據(jù)的串行傳輸大大提高了運行的可靠性。主軸控制信號的傳送使用光纜，使信號免受外界干擾。 硬件結構采用CISC（超大規(guī)模集成電路）技術的GSP主板，主板上連接可插接(分離的)小模板。對于數(shù)控系統(tǒng)，由于其是弱電電路，如果采用十24VDC為電源輸入，可以大大降低其熱源和不穩(wěn)定因素。用戶可以把+24V穩(wěn)壓電源放在電氣柜內，從而大大提高了整個數(shù)控系統(tǒng)的可命性能。GSK980TD系統(tǒng)的可靠性好，性能/價格比高，在全國各地己銷售10余萬臺。隨著大規(guī)棋集成電路芯片的發(fā)展，GSK980TD系統(tǒng)的破件結構已經(jīng)改進過多次。目前銷售的TA和TD，其硬件結構基本一樣，只是控制軸數(shù)不同，所配置的進給軸驅動電機不同。GSK980TD系統(tǒng)的CNC單元為大板結構。基本配置有主板、存儲器板、I/O板、伺服軸控制板和電源。各板插在主板上，與CPU的總線相連。(1)主板主CPU在該板上。主CPU用于系統(tǒng)主控，原來用80386，從1998年起改用80486/DX2。此外，顯示的CRT控制也在該板上。(2)存儲器板該板上有：①系統(tǒng)的控制軟件ROM(共5片)。GSK980TD系統(tǒng)可控制車床。不同類型的機床控制軟件不同；②伺服控制軟件ROM I片；③PMCL的ROM芯片2片，用于存儲機床的強電控制邏輯程序；④RAM芯片，用于寄存CPU的中間運算數(shù)據(jù)，根據(jù)需安裝；⑤COMSRAM，用于存儲系統(tǒng)和機床參數(shù)、零件加工程序，根據(jù)用戶要求配置，最大可為128K字節(jié)。 電池相連，關機時保存信息。(3)I/O板該板是CNC單元與機床強電柜的接口，接收或輸出24V直流信號，由PMC實施輸入/輸出控制，I/O點數(shù)可根據(jù)機床的復雜程度選擇，標準配置為104個輸入點，72個輸出點。(4)進給伺服控制板GSK980TD系統(tǒng)全部用數(shù)字式交流伺服控制。其控制板裝在CNC單元內，插在主板上，即CNC單元與進給伺服為一體化設計。伺服板上有2個CPU(TMS320)，用于伺服的數(shù)字控制。每個CPU控制2個軸，一塊板可控制4個軸。該板接受主CPU分配的伺服控制指令，輸出6個相位各差60176。的脈寬調制信號(每軸)，加于各軸的伺服驅動的功率放大器上。TD系統(tǒng)為4軸(最大配里)控制，2軸聯(lián)動，只用一塊伺服板。(5)電源主要有5V直流電，用于各板的供電。24V直流電，用于單元內各繼電器控制。除上述這些板外，還有圖形控制板、PMCM板、遠程緩沖器(REMOTE BUFFER)板，這些板用戶可根據(jù)自身要求選訂。(6)PLC功能的內部集成PLC功能的內部集成化，提高了PLC和CNC的內部通訊能力，增強了機床的邏輯控制，PLC的32輸入和24輸出模塊，陽M的32輸入和24輸出模塊，可以和外圍的電路相連接，而這種模塊，通過陽M提供的電纜和剛M數(shù)控系統(tǒng)連接。這就提高了整個機床的可靠性。同時又提高了數(shù)控系統(tǒng)的保護(如果有間題，只能損壞這種模塊，不會對數(shù)控系統(tǒng)造成破壞)。光纖技術的通訊，可以擴展PLC輸入輸出點，通過光纖進行連接，簡化和線路的連接。(7)軸轉接模塊GSK980TD提供了軸轉接模塊，機床的編碼器和到伺服的線路可以直接聯(lián)到此模塊，通過它再和數(shù)控系統(tǒng)的軸板進行連接。提高了數(shù)控系統(tǒng)的可靠性，如果機床的軸有問題，可以直接把軸模塊上的插頭相對換，就能很快的查出問皿所在(系統(tǒng)內部或外部)。 軟件功能(1)CNC功能系統(tǒng)軟件的開放性和友好界面，幫助性的編程方式。定義的固定循環(huán)并使用戶很方便地根據(jù)其加工特性進行編寫自己的固定循環(huán)，用戶集成的G代碼功能。M功能和PLC功能的調用子程序，E參數(shù)(用戶可以通過E參數(shù)來讀取或改變CNC的數(shù)值)。強大的通訊功能(RS232IRS4221RS485) ，邊加工邊傳輸功能。提高了計算機的CAD/CAM程序的加工能力。完善的絲杠螺距補償。FANUC的螺距補償為線性補償，補償中僅把相應的拐點坐標值輸入即可。并且沒有固定的距離和補償值的限制。(2)PLC功能梯形圖的PLC程序，多任務的PLC程序的編程結構，提高了PLC程序的編寫和可讀性。梯形圖PLC程序在屏幕上的動態(tài)顯示，方便了最終用戶的維修。豐富的PLC和CNC交換信息量, PLC圖形界面的管理。(3)強大的編程軟件GSKCC軟件。Windows環(huán)境下并運行在PC計算機上，PLC程序的編寫工具，方便的機床程序管理。簡便的通訊能力(PCIONC間為主從關系，所有操作均在PC側完成)，動態(tài)的PLC程序顯示(PC側)。GSKCC軟件Windows環(huán)境并運行在PC計算機。調整NC的機床參數(shù)和伺服系統(tǒng)，圖形的動態(tài)響應，強大的優(yōu)化功能，方便地調整系統(tǒng)參數(shù)。 顯示GSK980TD系統(tǒng)的顯示器320 240點陣，用單色液晶顯示器(LCD),標準為″,也可配彩色顯示器。GSK980TD系統(tǒng)有圖形顯示功能：①對編制的加工程序進行加工前的圖形模擬，模擬刀尖的軌跡或加工件的三維實體形狀:②在加工過程中顯示刀尖的軌跡，使操作員能夠監(jiān)視切削過程。圖形可局部放大，以便觀察細部。顯示圖形必須用圖形控制板，該板為專用微機，CPU用80186。 PMC控制PMC就是可編程序機床控制器，是專門用于控制機床的PLC。GSK980TD系統(tǒng)的PMC只有47條指令〔基本指令有12條，功能指令有35條)。基本指令為2進制位的邏輯運算，功能指令主要有數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)變換、譯碼和代數(shù)運算。GSK980TD系統(tǒng)用梯形圖編制PMC順序邏輯程序。由于有功能指令，使得PMC程序編制非常容易，簡捷。梯形圖可用下述兩種方法編制：①用專用的編輯卡利用LCD液晶顯示畫面在系統(tǒng)上現(xiàn)場編制。②在計算機上裝入專用軟件用計算機編制，然后經(jīng)RS232C口將梯形圖程序傳送到數(shù)控系統(tǒng)。調試好的程序要用寫入器寫入EPROM。GSK980TD系統(tǒng)PMC控制有FMCL和PMCM2種。PMCL的處理機與主機共用，其處理時間為6 /步，最大步數(shù)為5000步。PMCM為專用處理機，徽處理器為80186，專用一塊板，插在主板上，處理時間為2us步，最大步數(shù)為8000步。2種PMC的掃描周期均為I6ms。 進給伺服驅動GSK980TD系統(tǒng)進給軸的驅動使用交流同步電動機，目前為a系列。根據(jù)其負載特性和快速性分為:a(標準型)、am(高加速特性)、ac(經(jīng)濟型)和aL(低慣量型)。最大力矩為400N39。m。 0C配a型。0D配置ac型。am加速特性好，從0至最高轉速的啟動過程為24ms，故用于高速加工。電機軸上裝有脈沖編碼器，每轉發(fā)出65536個脈沖(經(jīng)電路倍頻)，用做位置反饋和速度反饋。這種位置反饋，是間接測量工作臺的直線位移，所以稱為半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。但是，只要設定相應的參數(shù)GSK980TD系統(tǒng)可以使用直線光柵尺，使系統(tǒng)接成全閉環(huán)。除此之外，還可接成雙位置反饋，即同時具有上述2個閉環(huán)。這樣，既可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還可以提高系統(tǒng)的快逮性和加工精度。進給伺服單元的控制用前述的軸控制板，該板輸出控制指令信號到功率放大器。功率放大器為模塊化結構，分為整流模塊和逆變模塊，使用IPM元件。LSI是專用位置控制大規(guī)模集成電路芯片。ROM中存儲的控制程序主要有同步電機的快速響應矢量控制、IP調節(jié)器、速度和位里的反饋控制、前饋和提前前饋控制和狀態(tài)觀測器。