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数控冲床开放式数控系统

时间:2021-07-25 14:06:55 来源:未知 点击:

数控冲床是现代科学技术的最前沿——信息技术与传统机床相结合的产物,反映了一个国家制造技术的水平和工业水平。一个国家数控化率的高低已经成为衡量其机械工业技术水平的一个重要指标,在国外数控化率水平已达20-30%[1]。随着制造商对产品复杂程度和精度的要求的提高和对产品生产成本的降低,对数控机床提出了更高的要求,而这种不断增高的要求主要不是针对机械系统的要求,而是对数控冲床的控制设备――数控系统提出的挑战。


针对这种挑战,迫切需要一种新的数控系统来满足生产商日益增长的需求,以克服传统数控系统带来的不便。虽然传统的数控系统已经实现了非常复杂的功能并达到了相当的精度,但由于传统的数控系统采用专用计算机系统,其实现过程对用户来讲是封闭的,并且它的各个模块功能固定,各厂商的软硬件互不兼容,用户无法对系统进行重新定义和扩展,系统与外部缺乏有效的通信功能,这增加了用户的投资风险和成本。为改变这种状况,迫切需要能开发一种可以方便扩展、功能柔性并且对用户开放的数控系统,开放式数控系统便应运而生。 开放式数控冲床系统的概念是美国在八十年代末提出的,它具有开放柔性高、成本低、升级扩展容易、投资风险性小和可以引入最新的PC软硬件技术等优点,是二十一世纪数控技术的发展方向。

开放式数控冲床系统是一个全新的概念,目前尚没有统一的定义。

IEEE标准定义开放式数控冲床系统:能够在多种平台上运行,可以和其他系统互操作,并能给用户提供一种统一风格的交互方式。开放式数控系统具有以下基本特征:

 ——可互换性,构成系统的各硬件模块、功能软件的选用不受单一供应商的控制,可根据功能、可靠性、性能要求相互替换,不影响系统整体的协调运行;

 ——可伸缩性,CNC系统的功能、规模可以灵活设置,方便修改。控制系统的大小(硬件或软件模块),可根据具体应用增减;

 ——可移植性,系统的功能软件与设备无关,各种功能模块运行于不同的控制系统内,即能运行于不同供应商提供的硬件平台上;

 ——可扩展性,CNC用户或二次开发者能有效地将自己的软件集成到NC系统中,形成自己的专用系统,功能的增减只需功能模块的装卸;

 ——可互换性,通过标准化接口,通信和交互机制,使不同功能模块能以标准的应用程序接口运行于系统平台之上,并获得平等的相互操作能力,协调工作。

不管概念如何不同,但本质都是相同的,即数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,形成系列化,并可将用户的特殊应用集成到控制系统中,实现不同品种、不同档次的开放式数控系统。

随着计算机软硬件技术的发展,目前对开放式系统最新的具体的看法包括:

(1)开放式控制系统的硬件和软件都应是柔性的,它允许改变硬件的基本配置,而软件更在所有控制级别上可以改变。

(2) 开放式结构系统的软硬件必须是真正“即插即用”的,如果产品必须被“召回”以安装新的硬件和软件,那就不是真正的开放。

(3) 控制器必须是标准化的,以使第三方能在此基础上参与新硬件和新软件的开发。

(4) 开放式系统允许第三方软件作为系统的部件增加进来,也就是说它是一个标准系统,在这个标准上系统能在部件级别上与其他部件集成,并能共享数据。

(5) 一个开放式控制系统能在系统的级别上同其他系统协同工作。

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