基于開放性數控技術的發展研究

劉莉莉

摘要：本文主要以開放性數控技術的相關概述作為出發點，并站在不同角度分析了開放性數控技術的指導思想和發展情況，以期為進一步解決開放性數控系統運行中的問題提供一些參考和意見。

關鍵詞：開放性；數控技術；發展

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0028-01

開放性數控是指制造廠與用戶能夠根據生產所需對裝置功能進行適當添加和修改，從而實現裝置的廉價化。開放性數控系統能使應用程度在不同工作環境中投入使用，并為其他系統的應用提供技術保障，實現提高操作數控系統的運行效率。

1 開放性數控技術相關概述

1.1 CNC裝置

CNC裝置是開放性數控系統的外部裝置之一（如圖1）。隨著科技的不斷發展，越來越多的科研機構在研發開放性數控系統時，選擇CNC裝置、傳感器、PLC等外部設備，能夠在提高外部信息傳輸效率的同時，強化數控系統裝置的靈活性。

1.2 開放性數控的特點

主要包括以下幾項：第一，數控系統主要由獨立的要素構成。第二，系統接口設計較為規范化，系統的構成要素來源于不同的廠商。第三，能夠改變系統運行結構，即拓撲結構。第四，能夠實現系統內部結構和模塊的相互轉化，進而達到提高系統可操作性和自動化的目的。第五，能夠提供人機界面。

2 開放性數控技術的發展

2.1 PC軟件的運用

縱觀PC軟件的發展歷程，將PC軟件運用于開放性數控系統領域，不僅可以實現系統硬件的標準化，還可以提高PC的計算能力，從而使開放性數控技術更加適合于工業環境。在開放性數控系統中引入PC軟件，可以達到改善CNC系統界面和外部環境的效果，并增添了數控系統的使用功能。比如動態仿真、網絡通訊和故障診斷等等。由此可見，利用PC軟件展開系統故障診斷與處理，可以進一步提高系統的運行效率。無論是制造商還是用戶，都可以借助PC軟件進行程序的開發、語言的編制等，進而代替原有模塊的編程語言。

2.2 模塊化

隨著市場需求的增加，機床制造商設計系統程序和語言編碼的時間就顯得尤為急迫。因此制造商需要著重考慮數據系統各個獨立構成要素與接口的連接點，這就需要采用CNC系統模塊，實現數控系統即插即用的功能。CNC系統模塊的建立以數控系統各個構成要素為基礎，將各個要素分成與接口一一對應的獨立模塊，進而滿足接口的需要。這樣使每個接口都有與之對應的模塊連接。因此采用少量模塊可以生產多層次、多樣化的產品，進而滿足市場所需，滿足用戶的不同需求。

2.3 動態配置

就以往數控系統配置的修改方法而言，以修改參數為主。但是這種方法容易出錯，且花費的時間較長，不夠靈活。為進一步提高數控系統配置方法和操作方法的靈活性，很多機床制造商引入了新型的數控系統配置方法。能夠實現數控系統操作的自動化，并在數控系統運行過程中完成動態配置。這種裝置模式以數控系統的拓撲結構為基準，在動態裝置中實現系統參數和模塊信息的交流，從而達到提高系統配置的目的。

2.4 可移植

系統的模塊化促使系統功能和構成要素的可移植性。但是要想在系統中實現多種硬件平臺和軟件平臺的移植，其工程量較大，這就需要開放性數控系統的規范。在開放性數控系統中，不依賴制定的硬件平臺和軟件平臺，直接借助系統接口實現硬軟件平臺的移植。就軟件而言，應該采用分層設計方式滿足不同用戶的需求。在具體移植過程中，只需要對軟件底層部分進行操作和移植即可，移植過程較為便利。

2.5 具備網絡通訊功能

當今的CNC處于CIMS和DNC的環境中。CNC系統可以獨立控制數控系統的運轉，還可以作為生產終端設備。并將其運用于綜合化的生產環境中，實現信息的及時性傳輸。因此網絡通訊功能成為我國研究數控系統的主要內容。在當今知識經濟時代，ISDN和ATM技術已經取得了進一步的發展。但是在這一過程中，也會存在很多安全隱患問題，比如不法分子的非法入侵。這就進一步促使CNC外部系統的完善，確保開放性數控系統程序的安全性和可移植性，進而提高開放性數控系統的安全穩定運行。

3 結語

隨著科技的不斷發展，開放性數據技術逐漸向現代化、網絡化、科學化等方向發展。開放性的結構不僅給CNC制造商和用戶群體提供了諸多便利，也為我國數控產業的發展提供了良好的外部環境，進而促使我國加快了對開放性數控技術的研究進程。

參考文獻

[1]賈文，蔣向輝.開發性數控系統關鍵技術實現[J].廣西輕工業，2011，12：76-77.

[2]蔡銳龍，李曉棟，錢思思.國內外數控系統技術研究現狀與發展趨勢[J].機械科學與技術，2016，04：493-500.