关于开放式数控系统的标准化探究
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的整体协调运行。 2.2 可移植性 开放式数控系统要求软件具有移植性，可移植性功能的实
现使得系统平台运营更加流畅。软件的移植性体现在软件运行 与平台无关，这样运用统一的数据模式和相应的运转机制，完 成过程中的优质对接，为功能软件模块的替代、裁剪和重组创 造了条件，利于用户通过标准的API接口的二次开发。
引言 封闭式系统由于其体系结构是封闭的，并要求配有专用的
系统的硬件模块和软件模块，系统各模块间的交互方式、通讯机 制也不相同，这就造成了不同系统之间互不兼容，不同厂家控制 系统的相对独立、彼此封闭，这就给用户带来了很多不便，因此 产生了对开放式数控系统的需求。目前制约开放式数控系统进一 步提升的因素很多，其中最重要的一个方面就是标准化。
2.3 网络通信功能 开放式系统的特征具有丰富的网络功能，提供远程监控、 远程诊断、远程维护及网络DNC功能等。具备符合通信协议 规范标准的现场总线通信功能，通过网络可实现现场总线的开 放。例如在数控系统中应用得比较成功的包括MAP网络协议和 BUS等各种现场总线协议等。可以实现多台数控机床协调柔性 化制造加工。 2.4 基于PC的开放式数控系统 开放式数控系统的开放性一般采用PC技术，这样的系统控 制能够充分地利用计算机的硬件资源，能够使用高级程序编程， 在硬件方面，PC机上配备有标准的PCI总线插槽，ISA工业总 线插槽，RJ-45接口，USB接口，1394串行总线接口，可以很方 便地连接各种数控装备。目前PC技术数控系统的模式主要有： PC连接CNC型，方法简单，在现有的设备加以改装即可；PC嵌 入到CNC型，用专用的数据总线实现数据传输；CNC嵌入到PC 型，用PC系统作为控制系统的控制器。其使用范围广，开放程 度高，便于升级扩展；全软件CNC型，通过指令驱动嵌入在PC 系统中的伺服驱动接口卡。其编程处理灵活。但是其实时性差。 CNC嵌入到PC型，即PC+运动控制卡形式，组件趋向标准化，同 时以多轴运动控制为系统的从机构成主从分布的结构体系[2]。
1 我国的开放式数控标准化研究的简况 目前我国对开放式数控系统的相关标准的研究制订也同期
展开，由中国机械工业联合会提出，挂靠在北京机床研究所的 全国工业机械电气系统标准化技术委员会专门成立了“开放式 数控系统（ONC）国家标准制订委员会”，从事我国开放式数 控系统的标准研究及制订。
经多家研究单位合作研究、起草，制定了GB/T18759.1－ 2002《机械电气设备开放式数控系统第1部分：总则》该标准 规定了开放式控制器的功能特征、系统基本体系结构和通信接 口，目前GB/T18759《机械电气设备开放式数控系统》已经分 为：总则、体系结构、总线接口与通信协议、硬件平台、软件 平台、网络接口与通信协议、通用技术条件合计7部分。
笔者在实践工作中有幸参与GB/T18759第七部分通用技术 条件的起草，该部分适用于包括金属加工机械、纺织机械、缝 制机械、塑料橡胶机械、木工机械等在内的机械电气设备所用 的开放式数控系统。该部分明确了该系统的开放程度、硬件平 台、软件平台、接口与通信、系统安全、系统环境、系统功 能、系统设计与制造等相关技术要求[1]。
3 数控系统开放性标准的技术关键 3.1 制定一个开放式数控系统的制造协议 在系统的组件内形成一套完整的规范标准，标准的截面系
统内应包含控制器制造商和机床生产厂在制造协议的辅助下进 行的合理有效开发，并由此实现宽领域内的合作。
3.2 实现系统内硬件的标准化、模式化和统合化 通过对系统CPU的结构模式，运动控制和辅助控制等内容 的系统化和标准化，使得各模块之间形成可以利用的定义标准 化进行接口连接。 3.3 开发出优化系统软件 这种软件可以集中各种优化技术正在同一个软件包内。利 用对该软件的性能来进一步优化系统加工的指标参数，使加工 达到最优化。借助优化模式实现产品的再度重构，并继续进行 第二层的开发。
2 开放式数控系统的功能特点 开放式数控系统应用软件构筑与遵循公开性、可扩展性、
兼容性原则的系统上的数控系统，使应用软件具备可移植性、 可操作性与人机界面的一致性，功能部接口的软硬件控制系 统，功能特点如下：
2.1 互换性 GB/T18759第七部分通用技术条件说明系统按开放程度应 该满足三个层次的要求，①第一层开放：具有可配置功能、开 放的人机界面的通信接口及协议；②第二层开放：数控装置在 明确固定的拓扑结构下允许替换，增加NC核心中的特定模块 以满足用户的特殊要求；③第三层开放：拓扑结构完全可变的 “全开放”数控装置，ONC实现重构。数控装置的开放性不是 没有限制、毫无约束的，必须符合一定的标准。通过制定统一 的标准来开发具有标准化的API接口，使任意一个厂家按照标 准开发的功能模块具有互换性，并其在整个过程中不影响系统
信息化技术应用
TECHNOLOGY AND INFORMATION
关于开放式数控系统的标准化探究
胡晓 广州数控设备有限公司 广东 广州 510000
摘 要 开放式数控系统建立在一个开放的平台上，具有良好的开放性及能够进行二次开发、可降低生产生本、缩 短生产周期等，应用日益广泛。目前国际上开放式数控系统研究的相继开展日益引起国内数控界的重视。基于此， 笔者主要结合自身工作实践，简述开放性数控系统的主要功能特点、开放式数控系统标准化技术关键及结合国内主 要开放性数控标准化研究计划的成果进行分析。 关键词 开放式数控系统；标准化；开放的平台
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和容量服务，同时也能够减少室内外信号的相互干扰。 （2）室内全向天线性能指标 支持频段：800~2500MHz。 增益：室内全向天线增益大于2dBi。 垂直波束宽度：室内全向天线垂直波束宽度180度。 最大输入功率：室内全向天线最大输入功率大于20W。 驻波比：室内全向宽频天线的驻波比小于1.5。 互调：三阶互调抑制度≥120dBc。 接头：室内全向天线的接头为N-K。 输入阻抗：室内全向天线的阻抗为50Ω。 工作温度：室内全向天线的工作温度为-10~55℃。 工作湿度：室内全向天线的工作湿度为5%~95%。 （3）分布系统无源器件的改造 要求支持频段：800~2500MHz。 驻波比<1.3 2.9 天馈线安装 （1）馈线及光缆与电源线敷设要求。在工程实施中，要
