一：导言

大部分人口中经常说到的“数控系统”，“板卡系统”其实都是属于CNC系统的一个发展分支。

目前除革命性的采用全PC平台软硬件资源的CNC系统以外，其他”数控系统”都是以PC板载运动控制卡，再外部拓展接口的形式存在的CNC系统。

二： 简介

数字控制系统简称数控系统，英文名称为Numerical Control System，早期是与计算机并行发展演化的，用于控制自动化加工设备的，由电子管和继电器等硬件构成具有计算能力的专用控制器的称为硬件数控（Hard NC）。20世纪70年代以后，分离的硬件电子元件逐步由集成度更高的计算机处理器代替，称为计算机数控系统，俗称CNC系统。

计算机数控（Computerized numerical control，简称CNC）系统是用计算机控制加工功能，实现数值控制的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置，用于控制自动化加工设备的专用计算机系统。

三：硬件结构介绍：

从硬件结构上的角度，数控系统到目前为止可分为两个阶段共六代，第一阶段为数值逻辑控制阶段，其特征是不具有CPU，依靠数值逻辑实现数控所需的数值计算和逻辑控制，包括第一代是电子管数控系统，第二代是晶体管数控系统，第三代是集成电路数控系统；第二个阶段为计算机控制阶段，其特征是直接引入计算机控制，依靠软件计算完成数控的主要功能，包括第四代是小型计算机数控系统，第五代是微型计算机数控系统，第六代是PC数控系统。

由于上世纪90年代开始，PC结构的计算机应用的普及推广，PC构架下计算机CPU及外围存储、显示、通讯技术的高速进步，制造成本的大幅降低，导致PC构架数控系统日趋成为主流的数控系统结构体系。PC数控系统的发展，形成了“NC＋PC”过渡型结构，既保留传统NC硬件结构，仅将PC作为HMI。代表性的产品包括FANUC的160i，180i，310i，，PA的PA8000等。

还有一类即将数控功能集中以运动控制卡的形式实现，通过增扩NC控制板卡（如基于DSP的运动控制卡等）来发展PC数控系统。典型代表有上海柏楚电子科技有限公司的运动控制卡构造的FScut激光切割系统，深圳的固高运动控制卡，美国DELTA TAU公司用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC－NC系统。

另一种更加革命性的结构是全部采用PC平台的软硬件资源，仅增加与伺服驱动及I／O设备通信所必需的现场总线接口，从而实现非常简洁硬件体系结构，典型代表有西门子的840D ；BeckHoff的TwinCAT；柏楚电子的CypTronic 等采用EtherCAT总线式的新一代CNC系统。

总而言之：大部分口中经常说到的“数控系统”，“板卡系统”其实都是属于CNC系统的一个发展分支。这两个大分支结构属于并行关系，不存在优劣之分。只存在各个分支内部的一些产品性能之间的对比而已。

四：伺服控制系统

按照伺服系统的控制方式，可以把CNC系统分为以下几类：

⑴ 开环控制数控系统

这类数控系统不带检测装置，也无反馈电路，以伺服电动机为驱动元件。CNC装置输出的进给指令（多为脉冲接口）经驱动电路进行功率放大，转换为控制电动机各定子绕组依此通电／断电的电流脉冲信号，驱动步进电动机转动，再经机床传动机构（齿轮箱，丝杠等）带动工作台移动。这种方式控制简单，性价比较高，从70年代开始，被广泛应用于经济型数控机床中。

典型案例：西门子808系统；柏楚FSCUT2000系统（带反馈检测的脉冲型运动控制卡），广数GSK980，固高GUC和GE控制卡；