1.21. Архитектурные варианты компьютерных УЧПУ.

1)   Однопроцессорные УЧПУ

В структуре УЧПУ рассматривается два фрагмента:

-         объектно-независимый ведущий вычислитель

-         объектно-зависимая часть, состоящая из специфичных для ЧПУ контроллеров(приводов подач, главного движения, электроавтоматики, связи с пультом оператора и т.д.).

В памяти ПЗУ хранится системное программно-математическое обеспечение, в памяти ОЗУ размещается управляющая программа. Кроме этого эта память используется в текущих вычислениях.

Рассмотренному архитектурному варианту отвечают компьютерные УЧПУ первого поколения (серии 2У, 2С, 2Р). В них применялся 16-разрядный процессор с быстродействием 250-500 тыс. операций в секунду, емкость памяти до 128 Kb.

Указанные ограничения устанавливают общность применения подобных устройств: сравнительно простых двух- и трехкоординатные станки с ЧПУ с несложной электроавтоматикой (с общим числом входов/выходов около 256). Для повышения производительности процессора возможно применение аппаратного модуля умножения. В микропроцессорах целесообразно применения арифметических сопроцессоров.

2)Многопроцессорные (мультипроцессорные) УЧПУ

Мультипроцессорная архитектура реализуется в двух вариантах:

-         сосредоточенная структура

-         рассредоточенная струтура

а) Сосредоточенная структура УЧПУ (электроника МУ31)

Чтобы устранить недостатки системы а) применяют

б)УЧПУ с распределенной структурой

Каждый вычислитель содержит операционную систему.

Различие рассредоточенной  и сосредоточенной структур следующее:

1.             В распределенном многомашинном комплексе каждая машина имеет свою операционную систему, а в сосредоточенной системе ОС одна общая.

2.             Обмен данными между машинами в рассредоточенной системе менее интенсивен, чем между процессорами в сосредоточенной структуре.

3.             Каждая машина в рассредоточенной системе имеет свой собственный внешний интерфейс периферии, объекта управлении, средствам управления более высокого ранга.

4.             Машины в распределенной системе не могут иметь общей обменной памяти, для ее коллективного использования всеми машинами.

5.             В распределенной системе допустимо большое пространственное распределение машин, которые приближены к своим объектам и образуют вместе с ними мехатронные модули.

Вычислитель, объединенный с интерфейсом объекта, образует интеллектуальный контроллер, они особенно эффективны для цифровых электроприводов.