數控系統之我見

■江蘇金通靈流體機械科技股份有限公司 朱建春

數控系統之我見

■江蘇金通靈流體機械科技股份有限公司 朱建春

作為用戶，我們的要求可以說很低也可以說很高，我們需要的就是機床不出問題，具有良好的可靠性和穩定性；保證產品加工的合格。然而，事與愿違，這樣簡單的要求也很難滿足廣大客戶的需求。作為一個使用國外數控系統較多的用戶來說，我從下面幾點來簡要說明我的觀點和建議。

眾所周知的國內數控系統主要有北京凱恩帝、廣州數控等，他們的市場主要集中在數控車床的市場，而高檔數控車床以及加工中心大部分都采用的國外系統。

現如今國內的系統趨勢已與國外數控系統廠家一樣，都是采用總線技術、總線具有如下優點如下：

（1）接線簡化。

（2）良好EMI/EMC。

（3）靈活簡單的控制模式。

（4）高同步實時，高可靠冗余。

（5）高隔離ESD保護。

（6）共模誤差小。通過總線實時讀取參數和診斷數據，使設備調試維護更加簡單。

國內外數控系統的差距

我認為國內外的差距主要體現在硬件和軟件開發兩個方面：國內技術瓶頸一部分就在伺服驅動器 ，好的數控系統構架保證了快速的計算；但不通過伺服系統沒法體現在機器的運動上，但是國內產品還大部分采用的是通用伺服，主要性能指標有動靜態剛性、快速速度環位置環。如機床振動大，國外把振動檢測出來，然后在算法上抑制?！办o若處子，動如脫兔，分厘不差，亦步亦趨，穩如泰山?！笔菍玫乃欧到y的評價。伺服的關鍵技術在電動機本體，而編碼器、DSP

和IPM/IGBT 等，這些都是國產的弱點，本體的差距就不用說了。

未來數控的發展及新技術

數控系統以其架構分開嵌入式專用處理器架構，NCU+PCU架構，與全開放式soft CNC架構。以softCNC的開放式架構從20世紀末出現以來，被公認為未來數控系統發展方向，主流數控系統廠商多為此種架構。其主要特點如下：

（1）開放性。開放式系統應當具有平臺無關性，不依賴特定的硬件平臺和操作系統平臺。用戶可以自定義人機界面，系統的功能、規?？梢造`活設置，方便修改，既可以增加硬件或軟件構成功能更強的系統，也可以裁減其功能以適應低端應用。

（2）標準模塊化。模塊化的含義有兩層，首先是數控功能的模塊化，可以根據機床廠的要求選配各個功能；另一層含義是系統體系結構的模塊化，即數控系統內部實現各功能的算法是可分離的、可替換的。模塊化結構使得控制器具有可互操作性和可移植性。可互操作性是通過提供標準化接口、通信和交互機制，使不同功能模塊能以標準的應用程序接口運行于系統平臺之上，并獲得平等的相互操作能力，協調工作。可移植性是系統的功能軟件與設備無關，即應用統一的數據格式、交互模型、控制機理，使構成系統的各功能模塊可來源于不同的開發商，并且通過一致的設備接口，使各功能模塊能運行于不同供應商提供的硬件平臺上。

（3）可定制化。開放式控制器應當允許用戶進行二次開發。二次開發是具有不同層次的。比較簡單的二次開發可以包括用戶根據實際情況調整系統的參數設定和進行模塊配置，進一步的二次開發包括對用戶界面的重新設計，更深層的開發應當允許用戶將自己按照規范設計的功能部件集成到系統中去。這個對于許多的特定數控系統來說十分重要。還有些算法，高級算法，對處理器要求很高。不同的系統，要求不同，特別是專機，算法的速度、精度對系統的速度精度都具有絕對性影響。

如今，對話式編程已成為數控系統編程的主流，能快速的解決機床加工的編程問題，新一代的數控把CAD/CAM集成進去，輔助用戶更方便的輸入；如切線，交點；但生成的路徑是根據加工工藝，而不是僅僅的刀路等。直接輸入參數，不需要編程，全圖形化，用戶可以一點看不到G代碼。這樣就普通能看圖樣就能加工，不需要復雜的經驗。輸入圖樣，然后工藝由系統處理。當然這些經驗數據庫也只是通用的，要是有特殊的，你可以去更改。

愿國內的數控系統能夠緊跟國際的步伐，盡快的擺脫國內高檔機床對進口系統的依賴。