國(guó)內(nèi)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

    我國(guó)經(jīng)過(guò)“六五”、“七五”引進(jìn)消化，“八五”自主開(kāi)發(fā)，“九五”產(chǎn)業(yè)化、工程化，基本掌握了數(shù)控技術(shù)，基本形成了一支研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)的隊(duì)伍，基本具備了數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品的配套能力。并根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展情況，調(diào)整到基于PC的數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展方向上來(lái)，形成了兩種平臺(tái)，開(kāi)發(fā)出了四個(gè)基本系統(tǒng)，其中，華中 I型和中華I型是將數(shù)控專用模板嵌入通用PC機(jī)構(gòu)成的單機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，而航天I型和蘭天I型是將PC嵌入到數(shù)控之中構(gòu)成的多機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，形成PC+NC的前后臺(tái)型結(jié)構(gòu)。
    目前國(guó)內(nèi)比較有代表性的新型開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)研究主要有以下幾種:
1)基于軟件芯片的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)
    華中科技大學(xué)(原華中理工大學(xué))提出了一種基于軟件芯片(Software武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文Integrated Chip，簡(jiǎn)稱sic)的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模式。在該模式中，通過(guò)對(duì)數(shù)控軟件的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化研究，運(yùn)用面向?qū)ο蟮臋C(jī)制，把數(shù)控系統(tǒng)的功能進(jìn)行抽象并進(jìn)行封裝，將數(shù)控軟件設(shè)計(jì)成具有穩(wěn)定通用的接口、可以重用的SIC,每個(gè)sic完成數(shù)控系統(tǒng)的一個(gè)獨(dú)立模塊的功能，如插補(bǔ)功能由插補(bǔ)芯片完成、位置控制功能就由位置芯片完成。并且通過(guò)建立一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)軟件芯片集成開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)SIC進(jìn)行管理，用戶可以對(duì)SIC進(jìn)行檢索、瀏覽和維護(hù)，還可以添加新的SICOS 用戶在組裝數(shù)控系統(tǒng)或進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)時(shí)，可以將芯片庫(kù)中檢索出的sic按照用戶所要求的功能進(jìn)行集成，并可以加入用戶新開(kāi)發(fā)的SIC一起組裝，這樣開(kāi)發(fā)出的數(shù)控系統(tǒng)比以前節(jié)省較多時(shí)間，總體質(zhì)量也有大幅提高。其局限性在于，數(shù)控軟件芯片的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)很大程度上由芯片的劃分決定，它需要嚴(yán)格定義，使它們具有更強(qiáng)的邏輯性和更好的封裝性。另外，更重要的一點(diǎn)是，這種軟件芯片的使用只是簡(jiǎn)單的程序源代碼的重用，這種移植只能是同一種編程語(yǔ)言下的移植，是一種極為有限條件下的移植。
2)基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)
    現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以將大量的并行信號(hào)轉(zhuǎn)化為串行信號(hào)，利用雙線電纜或光纜可以在上百臺(tái)設(shè)備之間實(shí)時(shí)傳遞上千路的信號(hào)。當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)總線接口和數(shù)據(jù)交換大多遵循 SERCOg(serial real-time communication specification)協(xié)議，是目前用于數(shù)字伺服而后傳動(dòng)數(shù)據(jù)通信的唯一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。SERCOS構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)路，根據(jù)伺服系統(tǒng)和PLC的不同地址，利用插在計(jì)算機(jī)中的SOFTSERCANS卡實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與數(shù)字伺服系統(tǒng)之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，形成一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)。但由于 SERCOS有三萬(wàn)多個(gè)參數(shù)，在SERCOS參數(shù)設(shè)置方面現(xiàn)在的系統(tǒng)大多都是使用默認(rèn)值，這對(duì)于開(kāi)發(fā)高速、高精度的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)還有很大差距。并且 SERCOS總線技術(shù)較為昂貴，對(duì)于其普及應(yīng)用也產(chǎn)生一定的不利影響。