國內(nèi)開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

    我國經(jīng)過“六五”、“七五”引進消化，“八五”自主開發(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、開發(fā)、生產(chǎn)的隊伍，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，形成了兩種平臺，開發(fā)出了四個基本系統(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機構(gòu)成的單機數(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)成的多機數(shù)控系統(tǒng)，形成PC+NC的前后臺型結(jié)構(gòu)。
    目前國內(nèi)比較有代表性的新型開放式數(shù)控系統(tǒng)研究主要有以下幾種:
1)基于軟件芯片的開放式數(shù)控系統(tǒng)
    華中科技大學(原華中理工大學)提出了一種基于軟件芯片(Software武漢理工大學碩士學位論文Integrated Chip，簡稱sic)的開放式數(shù)控系統(tǒng)的實現(xiàn)模式。在該模式中，通過對數(shù)控軟件的標準化與規(guī)范化研究，運用面向?qū)ο蟮臋C制，把數(shù)控系統(tǒng)的功能進行抽象并進行封裝，將數(shù)控軟件設計成具有穩(wěn)定通用的接口、可以重用的SIC,每個sic完成數(shù)控系統(tǒng)的一個獨立模塊的功能，如插補功能由插補芯片完成、位置控制功能就由位置芯片完成。并且通過建立一個數(shù)控系統(tǒng)軟件芯片集成開發(fā)環(huán)境對SIC進行管理，用戶可以對SIC進行檢索、瀏覽和維護，還可以添加新的SICOS 用戶在組裝數(shù)控系統(tǒng)或進行二次開發(fā)時，可以將芯片庫中檢索出的sic按照用戶所要求的功能進行集成，并可以加入用戶新開發(fā)的SIC一起組裝，這樣開發(fā)出的數(shù)控系統(tǒng)比以前節(jié)省較多時間，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)范化和標準化設計很大程度上由芯片的劃分決定，它需要嚴格定義，使它們具有更強的邏輯性和更好的封裝性。另外，更重要的一點是，這種軟件芯片的使用只是簡單的程序源代碼的重用，這種移植只能是同一種編程語言下的移植，是一種極為有限條件下的移植。
2)基于現(xiàn)場總線技術(shù)的開放式數(shù)控系統(tǒng)
    現(xiàn)場總線技術(shù)可以將大量的并行信號轉(zhuǎn)化為串行信號，利用雙線電纜或光纜可以在上百臺設備之間實時傳遞上千路的信號。當前現(xiàn)場總線接口和數(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)字伺服而后傳動數(shù)據(jù)通信的唯一國際標準。SERCOS構(gòu)成一個封閉的環(huán)路，根據(jù)伺服系統(tǒng)和PLC的不同地址，利用插在計算機中的SOFTSERCANS卡實現(xiàn)計算機與數(shù)字伺服系統(tǒng)之間的實時數(shù)據(jù)通信，形成一種基于現(xiàn)場總線的開放式結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)。但由于 SERCOS有三萬多個參數(shù)，在SERCOS參數(shù)設置方面現(xiàn)在的系統(tǒng)大多都是使用默認值，這對于開發(fā)高速、高精度的開放式數(shù)控系統(tǒng)還有很大差距。并且 SERCOS總線技術(shù)較為昂貴，對于其普及應用也產(chǎn)生一定的不利影響。