開放式數控系統(tǒng)分類簡介

    1 硬件的開放型
    數控系統(tǒng)自微機化以來，仍一直由系統(tǒng)制造廠家封閉壟斷性生產。設計、制造、調試均由系統(tǒng)制造廠把持。自提出開放型后，這種封閉壟斷局面已被打破，通用計算機的部分電路如：CPU板、顯示卡、圖形卡、接口板等已被直接用到數控系統(tǒng)中。這時，數控系統(tǒng)制造廠只需做一些專用板，如：位置板、I/O板、PLC板等與相關的計算機集合起來，便組成一臺完整的數控系統(tǒng)。盡管系統(tǒng)開放到如此程度，但多數機床生產廠家還無法自行生產數控系統(tǒng)，仍需數控系統(tǒng)生產廠供貨。但此時數控系統(tǒng)的價格將會降低。
    國外已有這樣的控制器產品，只需要加上PC機的一些配置，便能組成一臺完整的數控系統(tǒng)。凡有條件的機床廠，可購買這種運動控制器，自己組成數控系統(tǒng)，而不再依賴數控系統(tǒng)生產廠。因此，系統(tǒng)生產廠也可能由生產數控系統(tǒng)整機，改為生產這種運動控制器，可直接或配成完整的數控系統(tǒng)，提供給機床生產廠家。
    數控系統(tǒng)生產廠由封閉型開放到與微機生產廠家聯(lián)合，這本身就前進了一大步。若由數控系統(tǒng)廠家提供運動控制器，由機床生產廠自行組成數控系統(tǒng)，將是更進一步的開放。
    2 軟件的開放型
    數控系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)控制軟件、管理軟件、應用軟件等。軟件的開放要比硬件早，并首先體現在應用軟件范疇。例如機床生產廠可用系統(tǒng)生產廠提供的資源，自行設計可編程機床邏輯控制(即梯形圖)；用戶可用系統(tǒng)提供的間隙補償、絲杠螺距誤差補償等功能，設置補償值以提高機床的加工精度；用戶可用系統(tǒng)提供的宏功能編制加工固定循環(huán)及其它應用程序。筆者曾用FANUC 6M的用戶功能編制了輪廓基點自動生成軟件，彌補了該系統(tǒng)沒有藍圖編程功能的欠缺。
    隨著硬件與PC機的結合，軟件以PC機作平臺，為軟件提供了進一步開放環(huán)境，機床制造廠及用戶均可用PC機提供的資源進行二次開發(fā)。機床制造廠不依賴系統(tǒng)制造廠，可將工藝和制造經驗融匯到數控系統(tǒng)中去，制造出有特色的數控系統(tǒng)，以滿足機床用戶的特殊要求。
    如北京航天數控集團公司在PC機平臺上開發(fā)的開放型數控系統(tǒng)CASNNC 001T已在多家機床廠產品上使用，可帶步進電機或伺服電機。
    CASNNC 001T硬件外購PC機的板有：CPU主機板、VGA圖形顯示卡、多功能卡，包括RS232 C，磁盤、鼠標等。自制的板有：鍵盤板，I/O板，數控專用板，以存貯系統(tǒng)控制軟件、參數、零件程序及BIOS等。按照這種配置，工作量大大減少，提高了硬件的可靠性，降低了成本，不再為CPU的升級而奔波。
    我公司正在研制的新型數控系統(tǒng)HT-2000，是采用通用PC機ISA總線標準，總線式、模塊化、開放型的數控系統(tǒng)。利用工控機的CPU板和DOS、Windows環(huán)境，建立適于數控系統(tǒng)用的統(tǒng)一平臺。該系統(tǒng)采用前后臺雙CPU結構。前臺為IPC的CPU板(含顯示、鍵盤、通訊接口)，數控專用模板，配14英寸彩色顯示器或液晶顯示。后臺為通用PC機。這種開放型平臺結構，既可為用戶提供完整的數控系統(tǒng)，也可提供OEM(委托生產)的軟、硬件產品，為產品的二次開發(fā)提供環(huán)境。
    數控系統(tǒng)由封閉走向開放，國內外都在理論、實踐上和技術上對開放型數控系統(tǒng)進行研究。面對開放型的數控系統(tǒng)，國內有條件的機床制造商和機床最終用戶將做何打算呢？筆者提出能否與系統(tǒng)制造廠聯(lián)手，共同加速開放型數控系統(tǒng)的開發(fā)。