從實(shí)現(xiàn)方法上揉罗，PC-NC(個(gè)人計(jì)算機(jī)數(shù)控)是目前比較現(xiàn)實(shí)的NC開放化的途徑元炭。也就是在PC機(jī)硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，使用市售的軟件和硬件插卡，構(gòu)造出數(shù)控系統(tǒng)功能软吐。但是瘩将，現(xiàn)有PC的操作系統(tǒng)缺乏實(shí)時(shí)性，可靠性尚有待提高凹耙。PC-NC主要可歸納為3種：NC板插入到PC中姿现、PC板插入NC裝置中、軟件NC肖抱。NC板插入PC中的形式备典，就是將運(yùn)動(dòng)控制板或整個(gè)CNC單元(包括集成的PLC)插入到個(gè)人計(jì)算機(jī)的擴(kuò)展槽中。PC機(jī)作非實(shí)時(shí)處理意述，實(shí)時(shí)控制由CNC單元或運(yùn)動(dòng)控制板來承擔(dān)提佣，這種方法能夠方便地實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的開放化和個(gè)性化，即上述第1層次的開放荤崇；在此基礎(chǔ)上拌屏，借助于所插入NC板的可編程能力，能部分實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)核心接口的開放术荤，即上述第2層次的開放倚喂。PC板插入NC中這一形式，主要為一些大型CNC控制器制造商所采用瓣戚。其原因有兩方面：一是許多用戶對(duì)他們的產(chǎn)品很熟悉笛吱，也習(xí)慣使用；另一方面是控制器制造商不可能在短時(shí)間內(nèi)放棄他們傳統(tǒng)的專用CNC技術(shù)挥痊。因此途培，才出現(xiàn)了這種折中方案，其做法就是在傳統(tǒng)的CNC中提供PC前端接口轩从，使其具有PC處理的柔性鸣丝。顯然，這種系統(tǒng)的NC內(nèi)核保持了原有的封閉性融沟，故只能實(shí)現(xiàn)上述第1層次的開放。所謂軟件NC欠住，是指NC系統(tǒng)的各項(xiàng)功能浮烫，如編譯、解釋揉民、插補(bǔ)和PLC等杆荐，均由軟件模塊來實(shí)現(xiàn)。這類系統(tǒng)借助現(xiàn)有的操作系統(tǒng)平臺(tái)(如DOS鼎嫉，Windows等)诉濒，在應(yīng)用軟件(如Visual C＋＋，Visual Basic等)的支持下，通過對(duì)NC軟件的適當(dāng)組織未荒、劃分专挪、規(guī)范和開發(fā)，可望實(shí)現(xiàn)上述各個(gè)層次的開放片排。

　　應(yīng)該指出寨腔，將開放系統(tǒng)的概念引入CNC系統(tǒng)的發(fā)展需求中，表明系統(tǒng)走向開放的條件日趨成熟率寡。然而迫卢，具有開放系統(tǒng)特征的開放體系結(jié)構(gòu)CNC系統(tǒng)仍處在成長期，有關(guān)開放體系結(jié)構(gòu)CNC系統(tǒng)科學(xué)冶共、明確的定義及相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)尚處在進(jìn)一步的發(fā)展完善中乾蛤。

　　2研究動(dòng)態(tài)

　　控制系統(tǒng)的開放式結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)將導(dǎo)致新一代控制器的產(chǎn)生，并成為未來制造業(yè)的一大支柱捅僵。因此家卖，歐美及日本各國都相繼進(jìn)行了大量研究工作，并出臺(tái)了各自的開放式體系結(jié)構(gòu)規(guī)范帅唬。

　　1989年故弟，美國由政府資助的NGC(Next Generation Controller)研究計(jì)劃，作為開放性結(jié)構(gòu)控制器的標(biāo)準(zhǔn)提案受到了廣泛關(guān)注噪怜。NGC與傳統(tǒng)CNC的顯著差別是它基于“開放體系結(jié)構(gòu)”又蝌，其首要目標(biāo)是開發(fā)“開放式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”(Specification for an Open System Architecture Standard, SOSAS)，此規(guī)范用來管理工作站和機(jī)床控制器的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)組織予售。NGC計(jì)劃于1994年完成了原型研究场致，并轉(zhuǎn)入了工業(yè)開發(fā)應(yīng)用。例如湿斩，美國Ford籍投，GM和Chrylser等公司在NGC計(jì)劃的指導(dǎo)下，聯(lián)合提出了OMAC(Open Modular Architecture Controller)開發(fā)計(jì)劃忧埠。該計(jì)劃定義了一個(gè)應(yīng)用于汽車工業(yè)的開放圣烤、模塊化體系結(jié)構(gòu)控制器的規(guī)范，其硬件繼承了VME系列的VMS坤乌。盡管目前還不夠完善喘建，但由于“API的接口層”的標(biāo)準(zhǔn)化，使用戶能夠充分發(fā)揮自己的主動(dòng)性哼御，從而可裝入自己所需的獨(dú)特功能坯临；甚至可以裝入Windows OS，將CAM等現(xiàn)有的PC機(jī)資源移植到控制器中恋昼；同時(shí)看靠，利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫赶促，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效、便攜化挟炬，具有極高的實(shí)用價(jià)值鸥滨。實(shí)現(xiàn)OMAC的好處在于能減少投資和生產(chǎn)周期的費(fèi)用，容易將市場化的通用技術(shù)與用戶自身的專有技術(shù)融為一體辟宗，從而能高效地重構(gòu)用于新程序的控制器爵赵，使得不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)能及時(shí)植入。

　　與NGC同步泊脐，日本一項(xiàng)面向21世紀(jì)制造產(chǎn)業(yè)的長期研究計(jì)劃——智能制造系統(tǒng)(Intelligent Manufacturing System,IMS)也在討論中空幻，該項(xiàng)計(jì)劃由日本工業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)，同時(shí)容客，也與其他國家合作秕铛。1990年，日本IMS中心成立蛙途。1994年讯完，歷時(shí)10年的IMS計(jì)劃日程表發(fā)表并開始啟動(dòng)，大部分計(jì)劃都與先進(jìn)制造系統(tǒng)與自動(dòng)化相關(guān)汤袭，如多功能機(jī)床系統(tǒng)于扳、敏捷制造系統(tǒng)、基于知識(shí)的人工智能表達(dá)式系統(tǒng)和智能監(jiān)控系統(tǒng)等席栅。這些計(jì)劃對(duì)將來控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響炸穿。同時(shí)，日本還啟動(dòng)了另一項(xiàng)開放系統(tǒng)計(jì)劃——OSEC(Open System Environment for Controller)計(jì)劃署霸。其主要內(nèi)容是基于PC平臺(tái)的開放式系統(tǒng)暖鬓，宗旨就在于確定“不依賴于特定賣主的開放性控制器”的結(jié)構(gòu)。這一計(jì)劃由3家機(jī)床企業(yè)(東芝機(jī)械赠魂、豐田工機(jī)麸档、山崎)與3家信息系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)(日本IBM、三菱電機(jī)缆刁、SML)發(fā)起乃沙，提出了控制器的分層模型，明確了各層次模塊的功能诗舰、服務(wù)內(nèi)容及接口規(guī)范崔涂。此外，還定義了一種新的NC語言——FADL語言始衅。目前，該組織已經(jīng)發(fā)展到由18家公司和一家社團(tuán)共同參與的致力于推進(jìn)CNC系統(tǒng)開放化的協(xié)會(huì)缭保。

　　面對(duì)國際市場的形勢和制造業(yè)的發(fā)展趨勢汛闸，歐洲采取的對(duì)策是：聯(lián)合起來發(fā)揮各家的長處蝙茶，積極吸收世界上各種新技術(shù)，開發(fā)滿足世界市場尤其是亞洲市場的產(chǎn)品诸老。要達(dá)到這一目的隆夯，首先要具有能容納或聯(lián)合各家技術(shù)的新型控制器。早在1987年11月别伏，在德國機(jī)床廠聯(lián)合會(huì)(VDW)的支持下蹄衷，就曾由斯圖加特大學(xué)的制造控制技術(shù)研究所(ISW)對(duì)“未來控制技術(shù)”進(jìn)行了研究，提出的新型控制器方案的原則為：可組配厘肮、模塊化和開放式愧口。1991年10月，一項(xiàng)涉及歐洲各國的控制系統(tǒng)計(jì)劃OSACA(Open System Architecture for Control within Automation System)開始啟動(dòng)咆杯，它是歐洲各國的合作計(jì)劃幌瓦，立足于提高機(jī)床和控制系統(tǒng)制造商在世界市場中的競爭力。項(xiàng)目工期從1992年5月到1996年5月终太，歷時(shí)48個(gè)月苫担。其主要任務(wù)是制定一個(gè)與制造商無關(guān)的開放控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。OSACA計(jì)劃的成功將減少新產(chǎn)品的上市時(shí)間辰丛，提供更強(qiáng)的客戶定制功能和柔性程度滓层，減少了開發(fā)、維護(hù)向酝、培訓(xùn)和文檔建立的費(fèi)用禁糖。

　　3結(jié)束語

　　采用開放式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家和用戶都有好處。對(duì)于控制系統(tǒng)生產(chǎn)廠家村肯，他們可在共同的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)上建立廣泛的合作睡清，實(shí)現(xiàn)協(xié)作式開發(fā)，大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期喊解，降低了成本刨仑，增強(qiáng)了產(chǎn)品競爭力；對(duì)于機(jī)床生產(chǎn)廠夹姥，不僅可以根據(jù)需要配置最合適的控制系統(tǒng)杉武，還可將自己獨(dú)特的軟件集成到系統(tǒng)控制器，形成自己的產(chǎn)品特色辙售；最終用戶可以說是開放式控制系統(tǒng)的最大受益者轻抱，他們可以最大限度地按照自己的需要選擇產(chǎn)品，配備合適的功能部件旦部，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成和擴(kuò)展祈搜，同時(shí)，開放也使系統(tǒng)的操作士八、維護(hù)更為方便容燕。此外梁呈，控制器的結(jié)構(gòu)開放性也為數(shù)控技術(shù)能持續(xù)不斷地吸收日新月異的計(jì)算機(jī)硬軟件最新成果創(chuàng)造了條件，有利于數(shù)控產(chǎn)品自身的更新?lián)Q代蘸秘，提高性能官卡，增強(qiáng)競爭力。這也正是開放式NC控制器之所以被各發(fā)達(dá)國家視為重要的戰(zhàn)略技術(shù)僚洋、紛紛投入研究的重要原因剥乍。

　　我國是一個(gè)機(jī)床生產(chǎn)和應(yīng)用大國，但數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用水平還不高候赏，嚴(yán)重制約著我國制造業(yè)水平的提高斧炎。國際上的相關(guān)開發(fā)計(jì)劃對(duì)我國的數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，同時(shí)也帶來了機(jī)遇酗裕。首先睬肮，開放系統(tǒng)計(jì)劃的實(shí)施，把世界上所有系統(tǒng)開發(fā)商推到了同一起跑線上弥禀。在這個(gè)起跑線上匣诉，我們可以建立以國際采購為思路的系統(tǒng)集成開發(fā)之路，為我國制造高性能骏芍、高可靠性CNC系統(tǒng)創(chuàng)造條件曾瞪；其次，通過一致的編程應(yīng)用界面既憔，容易形成自己的集成方案掰儿，進(jìn)一步減小對(duì)賣方市場的依賴性。此外抚官，隨著開放系統(tǒng)計(jì)劃的實(shí)施扬跋，統(tǒng)一開發(fā)平臺(tái)的建立，將來CNC系統(tǒng)的高技術(shù)附加值將主要體現(xiàn)在軟件上凌节，為我國發(fā)展民族軟件產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了一個(gè)良好的契機(jī)钦听。我們應(yīng)充分把握機(jī)會(huì)，揚(yáng)長避短倍奢，迎頭趕上朴上，研制出適合我國國情的新一代國產(chǎn)高性能CNC控制器。

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