基于開放性數(shù)控技術(shù)的發(fā)展研究

劉莉莉

摘要：本文主要以開放性數(shù)控技術(shù)的相關(guān)概述作為出發(fā)點(diǎn)，并站在不同角度分析了開放性數(shù)控技術(shù)的指導(dǎo)思想和發(fā)展情況，以期為進(jìn)一步解決開放性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行中的問(wèn)題提供一些參考和意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：開放性；數(shù)控技術(shù)；發(fā)展

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）02-0028-01

開放性數(shù)控是指制造廠與用戶能夠根據(jù)生產(chǎn)所需對(duì)裝置功能進(jìn)行適當(dāng)添加和修改，從而實(shí)現(xiàn)裝置的廉價(jià)化。開放性數(shù)控系統(tǒng)能使應(yīng)用程度在不同工作環(huán)境中投入使用，并為其他系統(tǒng)的應(yīng)用提供技術(shù)保障，實(shí)現(xiàn)提高操作數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

1 開放性數(shù)控技術(shù)相關(guān)概述

1.1 CNC裝置

CNC裝置是開放性數(shù)控系統(tǒng)的外部裝置之一（如圖1）。隨著科技的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的科研機(jī)構(gòu)在研發(fā)開放性數(shù)控系統(tǒng)時(shí)，選擇CNC裝置、傳感器、PLC等外部設(shè)備，能夠在提高外部信息傳輸效率的同時(shí)，強(qiáng)化數(shù)控系統(tǒng)裝置的靈活性。

1.2 開放性數(shù)控的特點(diǎn)

主要包括以下幾項(xiàng)：第一，數(shù)控系統(tǒng)主要由獨(dú)立的要素構(gòu)成。第二，系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)較為規(guī)范化，系統(tǒng)的構(gòu)成要素來(lái)源于不同的廠商。第三，能夠改變系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)，即拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第四，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和模塊的相互轉(zhuǎn)化，進(jìn)而達(dá)到提高系統(tǒng)可操作性和自動(dòng)化的目的。第五，能夠提供人機(jī)界面。

2 開放性數(shù)控技術(shù)的發(fā)展

2.1 PC軟件的運(yùn)用

縱觀PC軟件的發(fā)展歷程，將PC軟件運(yùn)用于開放性數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域，不僅可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)硬件的標(biāo)準(zhǔn)化，還可以提高PC的計(jì)算能力，從而使開放性數(shù)控技術(shù)更加適合于工業(yè)環(huán)境。在開放性數(shù)控系統(tǒng)中引入PC軟件，可以達(dá)到改善CNC系統(tǒng)界面和外部環(huán)境的效果，并增添了數(shù)控系統(tǒng)的使用功能。比如動(dòng)態(tài)仿真、網(wǎng)絡(luò)通訊和故障診斷等等。由此可見(jiàn)，利用PC軟件展開系統(tǒng)故障診斷與處理，可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。無(wú)論是制造商還是用戶，都可以借助PC軟件進(jìn)行程序的開發(fā)、語(yǔ)言的編制等，進(jìn)而代替原有模塊的編程語(yǔ)言。

2.2 模塊化

隨著市場(chǎng)需求的增加，機(jī)床制造商設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序和語(yǔ)言編碼的時(shí)間就顯得尤為急迫。因此制造商需要著重考慮數(shù)據(jù)系統(tǒng)各個(gè)獨(dú)立構(gòu)成要素與接口的連接點(diǎn)，這就需要采用CNC系統(tǒng)模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)即插即用的功能。CNC系統(tǒng)模塊的建立以數(shù)控系統(tǒng)各個(gè)構(gòu)成要素為基礎(chǔ)，將各個(gè)要素分成與接口一一對(duì)應(yīng)的獨(dú)立模塊，進(jìn)而滿足接口的需要。這樣使每個(gè)接口都有與之對(duì)應(yīng)的模塊連接。因此采用少量模塊可以生產(chǎn)多層次、多樣化的產(chǎn)品，進(jìn)而滿足市場(chǎng)所需，滿足用戶的不同需求。

2.3 動(dòng)態(tài)配置

就以往數(shù)控系統(tǒng)配置的修改方法而言，以修改參數(shù)為主。但是這種方法容易出錯(cuò)，且花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，不夠靈活。為進(jìn)一步提高數(shù)控系統(tǒng)配置方法和操作方法的靈活性，很多機(jī)床制造商引入了新型的數(shù)控系統(tǒng)配置方法。能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)操作的自動(dòng)化，并在數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中完成動(dòng)態(tài)配置。這種裝置模式以數(shù)控系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基準(zhǔn)，在動(dòng)態(tài)裝置中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)和模塊信息的交流，從而達(dá)到提高系統(tǒng)配置的目的。

2.4 可移植

系統(tǒng)的模塊化促使系統(tǒng)功能和構(gòu)成要素的可移植性。但是要想在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多種硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)的移植，其工程量較大，這就需要開放性數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范。在開放性數(shù)控系統(tǒng)中，不依賴制定的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)，直接借助系統(tǒng)接口實(shí)現(xiàn)硬軟件平臺(tái)的移植。就軟件而言，應(yīng)該采用分層設(shè)計(jì)方式滿足不同用戶的需求。在具體移植過(guò)程中，只需要對(duì)軟件底層部分進(jìn)行操作和移植即可，移植過(guò)程較為便利。

2.5 具備網(wǎng)絡(luò)通訊功能

當(dāng)今的CNC處于CIMS和DNC的環(huán)境中。CNC系統(tǒng)可以獨(dú)立控制數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，還可以作為生產(chǎn)終端設(shè)備。并將其運(yùn)用于綜合化的生產(chǎn)環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)信息的及時(shí)性傳輸。因此網(wǎng)絡(luò)通訊功能成為我國(guó)研究數(shù)控系統(tǒng)的主要內(nèi)容。在當(dāng)今知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，ISDN和ATM技術(shù)已經(jīng)取得了進(jìn)一步的發(fā)展。但是在這一過(guò)程中，也會(huì)存在很多安全隱患問(wèn)題，比如不法分子的非法入侵。這就進(jìn)一步促使CNC外部系統(tǒng)的完善，確保開放性數(shù)控系統(tǒng)程序的安全性和可移植性，進(jìn)而提高開放性數(shù)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷發(fā)展，開放性數(shù)據(jù)技術(shù)逐漸向現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化、科學(xué)化等方向發(fā)展。開放性的結(jié)構(gòu)不僅給CNC制造商和用戶群體提供了諸多便利，也為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境，進(jìn)而促使我國(guó)加快了對(duì)開放性數(shù)控技術(shù)的研究進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1]賈文，蔣向輝.開發(fā)性數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)[J].廣西輕工業(yè)，2011，12：76-77.

[2]蔡銳龍，李曉棟，錢思思.國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2016，04：493-500.