数控系统发展趋势

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1、从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统，到现在已走过了半个世纪历程。随着电子技术和控制技术的飞速发展，当今的数控系统功能已经非常强大，与此同时加工技术以及一些其他相关技术的发展对数控系统的发展和进步提出了新的耍求。趋势之一：数控系统向开放式体系结构发展20世纪90年代以來，山于计算机技术的飞速发展，推动数控技术更快的更新换代。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。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、可扩展性,并可以较容易的实现智能化、网络化。近几年许多国家纷纷研究开发这种系统，

2、如美国科学制造屮心(NCMS)与空军共同领导的"下一代工作站/机床控制器体系结构〃NGC,欧共体的“自动化系统屮开放式体系结构〃OSACA,口本的OSEC计划等。开放式体系结构可以大量采用通用微机技术，使编程、操作以及技术升级和更新变得更加简单快捷。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，数控系统制造商和用户可以根据这些开放的资源进彳亍的系统集成，同时它也为用户根据实际需要灵活配置数控系统带来极大方便，促进了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用，开发牛产周期人大缩短。同时，这种数控系统可随CPU升级而升级，而结构可以保持不变。趋势

3、之二：数控系统向软数控方向发展现在，实际用于丁业现场的数控系统主要有以卜-四种类型，分别代表了数控技术的不同发展阶段，对不同类型的数控系统进行分析后发现，数控系统不但从封闭体系结构向开放体系结构发展，而R正在从硬数控向软数控方向发展的趋势。传统数控系统，如FANUC0系统、MITSUBISHIM50系统、SINUMERIK810M/T/G系统等。这是一种专用的封闭体系结构的数控系统。H前，这类系统还是占领了制造业的大部分市场。但由于开放体系结构数控系统的发展，传统数控系统的市场正在受到挑战，已逐渐减小。"PC嵌入NC〃结构的开放式数控系统，如FANUC1&、16

4、i系统、SINUMERIK840D系统、Numl060系统、AB9/360等数控系统。这是一些数控系统制造商将多年來积累的数控软件技术和当今计算机丰富的软件资源相结合开发的产品。它具有一定的开放性，但由于它的NC部分仍然是传统的数控系统，用户无法介入数控系统的核心。这类系统结构复朵、功能强大，价格昂贵。"NC嵌入PC〃结构的开放式数控系统它由开放体系结构运动控制卡和PC机共同构成。这种运动控制卡通常选用高速DSP作为CPU,具有很强的运动控制和PLC控制能力。它木身就是一个数控系统，可以单独使用。它开放的函数库供用八在WINDOWS平台下自行开发构造所需的控制系

5、统。因而这种开放结构运动控制卡被广泛应用于制造业自动化控制各个领域。如美国DeltaTau公司用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC-NC数控系统、口本MAZAK公司用三菱电机的MELDASMAGIC64构造的MAZATROL640CNC等。SOFT型开放式数控系统这是一种最新开放体系结构的数控系统。它提供给用户最大的选择和灵活性，它的CNC软件全部装在计算机中，而硬件部分仅是计算机与伺服驱动和外部I/O之间的标准化通用接口。就像计算机中可以安装各种甜牌的声卡和相应的驳动程序一样。用户可以在WINDOWSNT平台上，利用开放的CNC内核，开发所需的各种功能，构成

6、各种类型的高性能数控系统，与前儿种数控系统相比，SOFT型开放式数控系统具冇最高的性能价格比，因而最冇生命力。通过软件智能替代复朵的硬件，止在成为当代数控系统发展的巫要趋势。其典型产阳有美国MDSI公司的OpenCNC、徳国PowerAutomation公司的PA8000NT等。趋势之三：数控系统控制性能向智能化方向发展智能化是21世纪制造技术发展的一个大方向。随着人工智能在计算机领域的渗透和发展,数控系统引入了口适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理，不但具有口动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等

7、功能，而且人机界而极为友好，并具有故障诊断专家系统使自诊断和故障监控功能更趋完善。伺服系统智能化的主轴交流驱动和智能化进给伺服装置，能自动识别负载并自动优化调整参数。世界上正在进行研究的智能化切削加工系统很多，其中口本智能化数控装置研究会针对钻削的智能加工方案具有代表性。趋势之四：数控系统向网络化方向发展数控系统的网络化，主耍指数控系统与外部的其它控制系统或上位计算机进行网络连接和网络控制。数控系统一般首先面向生产现场和企业内部的局域网，然后再经由因特网通向企业外部，这就是所谓Internet/lntranet技术。随着网络技术的成熟和发展，最近业界乂提岀了数字

8、制造的概念。数字制造，乂