車床能劃分和接口規(guī)范化,運用面向?qū)ο蟮臋C制,把車床數(shù)控系統(tǒng)的功能進行抽象并封裝,將數(shù)控軟件設(shè)計成具有穩(wěn)定性且通用接口可以重用的軟件芯片,每一個軟件芯片完成數(shù)控系統(tǒng)的一個獨立模塊的功能,如插補功能由插補芯片完成。并且通過建立一個數(shù)控系統(tǒng)軟件芯片的集成開發(fā)環(huán)境(數(shù)控系統(tǒng)軟件芯片庫)對軟件芯片進行管理,用戶可以對軟件芯片進行檢索、瀏覽和維護,還可以添加自己制作的軟件芯片。用戶在開發(fā)新的數(shù)控系統(tǒng)時,只須從這些芯片軟件庫中取出所需的芯片進行組合即可。
基于COM的開放式數(shù)控系統(tǒng)
浙江大學王文、陳子辰教授提出采用微軟的COM技術(shù)實現(xiàn)可重構(gòu)軟構(gòu)件的開放式數(shù)控系統(tǒng)方法。
所謂軟構(gòu)件是基于COM的數(shù)控系統(tǒng)軟構(gòu)件的簡稱,即把車床數(shù)控系統(tǒng)按功能劃分成若干模塊,采用COM標準開發(fā)各個模塊的具體功能,各模塊在協(xié)同工作時,通過相互的標準接口完成實際任務(wù)。具有以上功能的模塊稱為基于COM的數(shù)控系統(tǒng)軟構(gòu)件(簡稱軟構(gòu)件)。所謂可重構(gòu)是指數(shù)控系統(tǒng)以軟構(gòu)件為組織單位,包括車床數(shù)控系統(tǒng)基本軟構(gòu)件(如零件代碼解釋構(gòu)件、刀補預(yù)處理構(gòu)件、軌跡插補構(gòu)件等)和適合不同數(shù)控系統(tǒng)的專用軟構(gòu)件,在需要的時候,各構(gòu)件無須做較大修改,只將構(gòu)件重新組合便可形成一套滿足用戶特定要求的數(shù)控系統(tǒng)。采用可重構(gòu)的方法組建數(shù)控系統(tǒng),可以提高數(shù)控系統(tǒng)的開放性和適應(yīng)性;诳芍貥(gòu)軟構(gòu)件的開放式數(shù)控系統(tǒng)的基本思想是:采用軟構(gòu)件實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的模塊功能(如設(shè)計、操作規(guī)劃、加工工藝控制、運動/事件控制、軸/設(shè)備控制等功能),通過標準接口卡把數(shù)控系統(tǒng)的軟件和機床連接起來,形成一套簡捷、通用、具有更好開放性的數(shù)控系統(tǒng)。采用基于COM的軟件設(shè)計方法,對數(shù)控系統(tǒng)進行模塊化開發(fā),可使車床數(shù)控系統(tǒng)模塊化程度大大提高,使組成數(shù)控系統(tǒng)的模塊問重構(gòu)成為可能。
基于SERCOS技術(shù)的開放式數(shù)控系統(tǒng)
北京航空航天大學郇極教授等提出了基于SERCOS技術(shù)的開放式數(shù)控系統(tǒng)概念,并開發(fā)了基于SERCOS的開放式數(shù)控系統(tǒng)CH一2010/S。由于采用SERCOS技術(shù),CH一2010/S的硬件結(jié)構(gòu)十分簡單,但卻具有很強的控制功能和靈活性:
①可以控制1~50各伺服電動機和40~320個I/O點;
②快速完成系統(tǒng)的擴充、裁減或部件的替換;
⑨在同一硬件平臺上,可以開發(fā)多種數(shù)控系統(tǒng):
④CNC與伺服之間采用光纖連接,大大減少電纜布線;
⑤提供豐富的診斷信息,便于系統(tǒng)的安裝和維護,提高系統(tǒng)可靠性:
⑨光纖連接也特別適用于大型機床車床所需的遠距離控制功能。
基于RT—Linux的開放式數(shù)控系統(tǒng)
北京航空航天大學陳五一教授等提出了基于RT—Linux的開放式數(shù)控系統(tǒng)的概念,并在RT-IJnux的系統(tǒng)平臺上,實現(xiàn)了基于組件的開放結(jié)構(gòu)的數(shù)控原型系統(tǒng)。