从理论上讲，系统的通道数可以很多，但实际上，由于每个通道都占一定的硬件空间和硬软件的运行时间，所以不可能无限多。本系统的硬件结构是单CPU结构，可选用四通道工作方式，最多联动轴为8轴。系统最小控制周期＝3ms+2ms/通道数，其中3ms为系统运行所需的基本时间，与通道数无关，每个通道还需占用2ms时间。系统多通道软件结构框图，如图19－7所示。
图19－7 多通道软件结构示意图
图19－8 CNC系统应用软件生成
注：m=1～12，n=1～8,k=3～32ms
2．一个通道的软件结构
CME988软件的框图如图19－9所示。它有五个基本功能软件模块：CNC模块、PLC模块、会话编程模块、扩展数控语言模块和FMS网络通信模块。这些模块是用C语言编写，与计算机和操作系统无关，这些模块具有可移植性。
在DOS操作系统下，实现CME988软件的实时多任务操作系统，由该实时多任务操作系统调度五个基本软件功能模块，使五个软件功能模块能在DOS操作系统支持下运行。
图19－9 CME988软件框图
CNC输入输出接口模块软件，是将CNC系统与机床进给伺服、主轴伺服、PLC进行信息交换。这部分软件是对用户开放的，将根据位置控制和DI／DO的设计不同而不同。
（1）CNC软件模块 其主要功能有：
1）1～4个通道的控制。
2）每通道最多8轴联动。
3）直线、圆弧、螺旋线插补。
4）刀具长度补偿、半径补偿、刀尖补偿和3D刀偏补偿。
5）随机刀具管理，刀具寿命管理。
6）伺服漂移补偿，螺距误差补偿。
7）导轨直线度补偿，导轨垂直度补偿。
8）反向间隙补偿。
9）对称加工、比例缩放和软限位。
10）运行状态自动记录，系统故障诊断。
11）窗口和菜单方式操作，中英文提示。
12）3维／2维图形仿真，可存储图形数据。
13）多种车削、铣削和钻削固定循环。
（2）扩展数控语言软件模块 这种语言类似于有些CNC系统供应商提供的用户宏程序功能，但比宏程序功能更丰富和灵活。机床制造商和使用机床的最终用户，可以利用扩展数控语言自行开发特殊的控制功能。例如用扩展数控语言开发特种固定循环，也可以用这种语言把CME988扩展到用于步冲机、火焰切割机、弯管机等领域。扩展数控语言的主要功能有：
1）数学运算。
2）逻辑运算。
3）指定机床各轴运动指令。
4）指定主轴运动指令。
5）与PLC输入／输出接口交换数据。
6）通道之间的数据交换与运行同步。
7）磁盘数据管理和运行状态记录。
8）子程序调用和跳转指令。
9）系统运行控制，例如通道启动、暂停和复位等。
10）利用扩展数控语言可以完成刀具长度的自动补偿。
11）完成工件安装定位误差的自动补偿。
12）完成刀具的自动更换。
13）在扩展数控语言支持下，可用一台CME988系统的一个通道为主通道，控制多个CNC系统，完成柔性制造单元的控制任务，如图19－10所示。
图19－10 柔性制造单元连接方式
（4）FMS通信软件模块 它提供适用于FMS控制系统或车间管理的通信协议，接口硬件可以根据数据通信的速度要求，选择RS232接口或者是ARCNET通信网卡。ARCNET是一种标准的PC外部设备，通信速度高，可带多个节点，可靠性高，特别适用于PC在工业环境下的联网使用。FMS通信协议的主要功能有：
1）执行CNC操作命令，启动、复位和暂停等。
2）查询CNC系统的运行状态。
3）CNC系统文件的管理，如发送、接收、复制和删除等。
4）传送PLC操作指令，输入和输出。
图19－11是由ARCNET联网方式的柔性制造系统。
图19－11 柔性制造系统示意图
定义了26种功能指令，如输入、输出、定时器、脉冲发生器等。
通过PLC进行轴控制。
为使PLC程序的编制简明快捷，设计了名为US.C的所谓“用户PLC程序框架”，用户在编制自己的PLC时，只需在US.C的适当部分填上自己的控制语句即可。
用C语言编制的PLC程序经编译和系统软件进行连接，生成最后的把CNC和PLC模块连接在一起的控制程序，连接流程如图19－12所示。
图19－12 软件连接示意图
