一、控制系统的功能

控制系统是三坐标测量机的关键组成部分之一。其主要功能是：读取空间坐标值，控制测量瞄准系统对测头信号进行实时响应与处理，控制机械系统实现测量所必 需的运动，实时监控坐标测量机的状态以保障整个系统的安 全性与可靠性等。

二、控制系统的结构

按自动化程度分类，坐标测量机分为手动型、机动型和 CNC型。早期的坐标测量机以手动型和机动型为主，其测量是由操作者直接手动或通过操纵杆完成各个点的采样，然后在计算 机中进行数据处理。随着计算机技术及数控技术的发展，CNC型控制系统变得日益普及，它是通过程序来控制坐标测量机自动进给和进行数据采样，同时在计算机中完成数据处理。

1. 手动型与机动型控制系统 这类控制系统结构简单，操作方便，价格低廉，在车间中应 用较广。这两类坐标测量机的标尺系统通常为光栅，测头一般采用触发式测头。其工作过程是：每当触发式测头接触工件 时，测头发出触发信号，通过测头控制接口向 CPU发出一个中断信号，CPU则执行相应的中断服务程序，实时地读出计数接口单元的数值，计 算出相应的空间长度，形成采样坐标值 X、 Y和Z，并将其送入采样数据缓冲区，供后续的数据处理使用。

2.CNC型控制系统

CNC型控制系统的测量进给是计算机控制的。它可以通过程序对测量机各轴的运动进行控 制以及对测量机运行状态进行实时监测，从而实现自动测量。另外，它也可以通过操纵杆进行手工测量。CNC型控制系统又可分为集中控制与分布控制两类。

(1)集中控制

集中控制由一个主 CPU实现监测与坐标值的采样，完成主计算机命令的接收、解释与执 行、状态信息及数据的回送与实时显示、控制命令的键盘输入及安 全监测等任务。它的运动控 制是由一个独立模块完成的，该模块是一个相对独立的计算机系统，完成单轴的伺服控制、三 轴联动以及运动状态的监测。从功能上看，运动控制CPU既要完成数字调节器的运算，又要进行插补运算，运算量大，其实时性与测量进给速度取决于CPU的速度。

(2)分布式控制

分布式控制是指系统中使用多个CPU，每个CPU完成特定的控制，同时这些 CPU协调工作，共同完成测量任务，因而速度快，提高了控制系统的实时性。另外，分布式控制的特点是 多CPU并行处理，由于它是单元式的，故维修方便、便于扩充。如要增加一个转台只需在系 统中再扩充一个单轴控制单元，并定义它在总线上的地址和增加相应的软件就可以了。

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