技术

　　进入20世纪90年代以来，由于计算机技术的飞速发展，推动了数控机床技术更快地更新换代。世界上许多数控系统生产厂家利用PC机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。制约开放式数控系统实现的因素很多，其中最主要的一个问题就是标准化。
　　美国的可重构制造系统工程研究中心曾于1999年举办了一个专家研讨会，与会人员是机床厂商、数控系统厂商和用户中的各领域专家，在讨论开放式数控系统今后的研究方向时，很多人的回答是:“建立所有数控系统厂商都支持的通用结构”，“没有什么需要研究的，只需要建立一系列标准”。由此可见，标准化工作在开放式数控系统研究中的重要作用。

　　“数控系统要升级，标准化须先行。”黄祖广秘书长如是说。

　　1. 何为开放式数控系统开放式数控系统是全模块化的系统结构，模块组件具有互换性、伸缩性、互操作性和可移植性。开放式数控系统体系结构分为系统平台和应用软件两大部分。系统平台由系统硬件和系统软件组成。系统硬件包括组成系统的各种物理实体；系统软件包括实时操作系统、通信系统、设备驱动程序以及其他可供选择的系统程序。

　　开放式体系结构的新一代数控系统，其硬件、软件和总线规范都是对外开放的，由于有充足的软、硬件资源可供利用，不仅使数控系统制造商和用户进行的系统集成得到有力的支持，而且也为用户的二次开发带来极大方便，促进了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用，既可通过升级或剪裁构成各种档次的数控系统，又可通过扩展构成不同类型数控机床的数控系统，开发生产周期大大缩短。这种数控系统可随CPU升级而升级，结构上不必变动。这种技术正好满足了数控机床性能向高精度、高速度、高柔性化方向发展需要，是将来数控技术发展的大势所趋。

　　黄秘书长说：“建立开放式数控系统结构的关键是在掌握和分析现有数控系统的功能和技术的基础上，有效利用成组技术、面向对象技术等工具，将系统功能进行分解和划分，吸取各种控制功能的共有属性和各自特性，明确和定义各功能模块和功能单元的作用以及它们的相互操作界面。”数控系统内部模块与模块之间的相互通信，以及数控系统与外界(如与伺服系统)的信息传递都是通过相应的接口实现的。只有接口符合国际标准或行业标准，多个厂商的产品才能协调地组合在一起，从而满足可互换、可扩展、可移植和互操作等开放性要求。因此，真正的开放式数控系统，其接口必须符合标准。

　　2. 发达国家开放式数控系统研究进展实际上，如何有效地利用已经实现的技术成果，实现控制器软件的拼装，快速响应市场，是各国控制器制造厂商和有关研究机构研究的热点。旨在实现上述目标的开放式控制器的研究成为20世纪90年代以来制造装备控制器领域的重要技术方向。