Hệthống điều khiển gồm nhiều thành phần giao tiếp với nhau qua khối điều khiển trung tâm. Tất cả các thiết bị trong hệ thống đều được cấp nguồn từ khối nguồn. Bo mạch điều khiển chịu trách nhiệm làm trung tâm xửlý tín hiệu đến các thành phần của hệthống. Tín hiệu điều khiển được gửi từmáy tính tới mạch điều khiển, sau đó mạch điều khiển sẽxửlý các tín hiệu và cấp tín hiệu điều khiển phù hợp đến các thành phần khác của hệthống như driver chuyển tín hiệu động cơ các trục, biến tần điều khiển trục chính… Hoặc nhận tín hiệu từcác cơng tắc hành trình hay nút dừng khẩn cấp để đưa ra tín hiệu dừng máy khi máy vượt quá giới hạn làm việc.
Nguyên lý mạch điều khiển
Phần lớn các máy công cụ CNC có độ chính xác cao được trang bị bộ điều khiển chu trình kín và nó kiểm sốt vịtrí dịch chuyển dụng cụ chính xác hơn, do đó chất lượng gia công chi tiết tốt hơn.
Tuy nhiên, điều khiển theo chu trình hởvẫn cịn sửdụng ởcác máy CNC có độchính xác vịtrí thấp hoặc các máy có momen cản sinh ra trên động cơ dẫn động bàn máy nhỏvà giá trị ổn định đểgiảm giá thành chếtạo.
Như đã phân tích ởtrên, các máy CNC hiện nay có 4 phương án điều khiển điển hình là:
-Điều khiển chu trình hở. -Điều khiển chu trình nửa kín. -Điều khiển chu trình kín. -Điều khiển chu trình hỗn hợp.
a) Điều khiển chu trình hở
Là bộ điều khiển không phản hồi, không sửdụng hồi tiếp để xác định sốliệu đầu ra của nó có đạt được mục đích mong muốn của đầu vào hay khơng.
Điều khiển vịng hở được sử dụng cho các hệ thống được xác định rõ ràng, nơi mà mối quan hệgiữa đầu vào và trạng thái kết quảcó thể được mơ tảbởi một cơng thức tốn học.
Một đặc tính của bộ điều khiển vịng hởlà nó khơng sửdụng hồi tiếpđểxác định liệu đầu ra của nó có đạt được mục đích mong muốn của đầu vào hay khơng. Điều này có nghĩa là hệthống này khơng giám sát đầu ra của q trình mà nó điều khiển.
Do đó, một hệ thống vịng hở thực sử khơng thể được sử dụng trong máy họcvà cũng không thểhiệu chỉnh bất kỳsai sốcó thểmắc phải nào. Nó cũng khơng thểbù nhiễu trong hệthống.
- Khơng thể áp dụng cho các máy CNC có độchính xác cao hoặc có lực cắt gia cơng lớn.
- Thường sửdụng động cơ bước, động cơ một chiều. Độchính xác gia công chủyếu phụthuộc vào truyền động của động cơ bước, vitme và hệthống truyền động.
- Khi momen quay nhỏ và ít thay đổi thì độchính xác dịch chuyển khá cao. Do vậy, nhiều máy CNC khơng địi hỏi độ chính xác cao hiện nay vẫn sửdụng chu trình điều khiển hở.
- Độ chính xác điều khiển phụthuộc vào khả năng điều chỉnh và độ tin cậy điều chỉnh của thiết bị.
- Điều khiển vòng hở được sửdụng cho các hệthống được xác định rõ ràng, nơi mà mối quan hệ giữa đầu vào và trạng thái kết quảcó thể được mơ tảbởi một cơng thức tốn học.
- Đáp ứng chậm (thời gian đáp ứng dài).
- Bộ điều khiển vòng hở thường được sửdụng trong các quá trình đơn giản bởi vì sự đơn giản và chi phí thấp của nó, đặc biệt trong các hệ thống nơi mà phản hồi là điều không bắt buộc.