數(shù)控技術(shù)正以前所未有的深度和廣度深刻影響著廣泛的制造業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展方向,正在給制造業(yè)帶來革命性的變化。而數(shù)控技術(shù)的核心是數(shù)控系統(tǒng),數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展方向在很大程度上決定著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向。隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)由于其采用專用的、封閉式的體系結(jié)構(gòu),已不能適應(yīng)當(dāng)今制造業(yè)市場變化與競爭,也不能滿足現(xiàn)代制造業(yè)向信息化、敏捷制造模式發(fā)展的需要。這就迫切需要開發(fā)具有開放性、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉的新型數(shù)控系統(tǒng)。
當(dāng)今,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革,由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。開放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性。為適應(yīng)數(shù)控進(jìn)線、聯(lián)網(wǎng)、普及型個(gè)性化、多品種、小批量、柔性化及數(shù)控迅速發(fā)展的要求,最重要的就是體系結(jié)構(gòu)的開放化,設(shè)計(jì)生產(chǎn)開放式的數(shù)控系統(tǒng)。
開放式數(shù)控系統(tǒng)的概念
數(shù)控系統(tǒng)的開放性體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的開放性概念出現(xiàn)在80年代末90年代初,是歐美各國為了適應(yīng)機(jī)床制造業(yè)在技術(shù)、市場和生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)等多方面的新的變化而提出的,其目的是建立一種嶄新的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架,使系統(tǒng)朝模塊化、平臺化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化方向發(fā)展,在聯(lián)合的前提下提高產(chǎn)品的競爭能力。
在關(guān)于開放式體系結(jié)構(gòu)的定義,按ieee定義,一個(gè)開放式控制系統(tǒng)應(yīng)提供這樣的能力:來自不同賣主的種種平臺上運(yùn)行的應(yīng)用都能夠在系統(tǒng)上完全實(shí)現(xiàn),并能和其他系統(tǒng)應(yīng)用互操作,且具有一致性的用戶界面。
開放式的數(shù)控系統(tǒng)是指pc-nc,是在加工機(jī)械專用的cnc中也將引入pc所具有的開放化。
系統(tǒng)組成內(nèi)部的開放化
系統(tǒng)組成各部分之間的開放化
關(guān)于以上開放性的概念可從兩個(gè)方面進(jìn)行理解:一是時(shí)間的開放性,二是空間的開放性。時(shí)間的開放性是針對軟硬件平臺及其規(guī)范而言的,以保證平臺具有適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展,并能夠接受新的設(shè)備的能力。時(shí)間的開放性又有可擴(kuò)展和可移植性兩個(gè)方面。空間的開放性是針對系統(tǒng)接口及其規(guī)范化而言的,它又可分為互操作性和互換性。
開放式數(shù)控系統(tǒng)的特征
開放式數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)
由上述定義可知,開放式數(shù)控系統(tǒng)是一個(gè)模塊化的體系結(jié)構(gòu),由系統(tǒng)平臺和面向應(yīng)用的功能模塊所構(gòu)成,既有接口的開放性,又有自身功能的開放性,其具有以下基本特征[3]:#p#分頁標(biāo)題#e#
可互操作性
擁有標(biāo)準(zhǔn)化接口,通信和交互模型。通過提供標(biāo)準(zhǔn)化接口通訊和交互機(jī)制,使不同功能模塊能以標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口運(yùn)行于系統(tǒng)平臺上,并獲得平等的相互操作能力,協(xié)調(diào)工作;
可移植性
不同應(yīng)用程序模塊可運(yùn)行于不同生產(chǎn)商提供的系統(tǒng)平臺,同時(shí)系統(tǒng)軟件也可運(yùn)行于不同特性的硬件平臺之上。不同的系統(tǒng)功能模塊能運(yùn)行在不同的系統(tǒng)平臺之上,因此,系統(tǒng)的功能軟件應(yīng)與設(shè)備無關(guān),即應(yīng)用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式、控制機(jī)制,并且通過一致的設(shè)備接口,使各功能模塊能運(yùn)行于不同的硬件平臺上;
可擴(kuò)展性
提供標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境的基礎(chǔ)平臺,允許不同功能的模塊介入,cnc用戶或二次開發(fā)者能有效地將自己的軟件集成到nc系統(tǒng)中,形成自己的專用系統(tǒng),其特征是通過特定功能模塊的裝載和卸載為用戶系統(tǒng)增添和減少功能;
可互換性
不同性能、不同執(zhí)行能力的功能模塊互相代替。構(gòu)成系統(tǒng)的各硬件、功能軟件的選用不受單一供應(yīng)商的控制,可根據(jù)功能、可靠性、性能要求相互替換,不影響系統(tǒng)整體的協(xié)調(diào)運(yùn)行;
可伸縮性
cnc系統(tǒng)的功能、規(guī)??梢造`活設(shè)置,方便修改??刂葡到y(tǒng)的大?。ㄓ布蛟K)可根據(jù)具體應(yīng)用增減。
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