开放式智能化网络化的数控技术论文.doc

毕 业 论 文 开放式智能化，网络化的数控技术 学 号 姓 名 班 级 专 业 系 部 指导老师 完成时间 2012 年 1 月 20 日至 2013 年 3 月 18 日题目：开放式智能化，网络化的数控技术摘要: 从20 世纪90 年代开始, 数拉系统体系结构从封闭开始转向开放, 数控系统硬件结构趋向标准化, 更多的硬件具有了互换性; 数控系统的软件结构则趋向模块化、透明化; 数控系统的功能则趋向智能化; 数控系统与其他控制系统逐渐以网络相连接, 以实现远程控制、远程维修服务等内容。开放式智能化、网络化的数控技术是实现制造自动化、智能化、集成和全球化的基础技术。关键词: 数控系统; 开放; 智能化; 网络; 全球化目 录第1章 开放式智能化，网络化的数控技术 4页第2章 开放式数控系统的结构和优势 6页第3章 智能化数控系统智能表示及实现方法的研究 9页第4章 网络化的数控技术 12页第5章 开放式智能化、网络化的数控技术 15页结束语 19页参考文献 20页第1章 开放式智能化，网络化的数控技术 数控技术，简称数控。即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。 1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。 1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心( MC Machining Center)，使数控装置进入了第二代。 1965年，出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少，且可靠性提高,价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。 60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称DNC)，又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称MNC)，这是第五代数控系统。 20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。 20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。 21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。第2章 开放式数控系统的结构和优势 开放式数控系统是数控发展的大方向, 是计算机硬件技术、信息技术、控制技术融入数控技术的产物。开放式数控系统具有强大的适应性和灵活配置能力, 能适应各种设备,可灵活配置, 随意集成；所采用的控制软件具有及时扩展和联结功能,可以顺应新技术的发展,加入各种新功能; 不仅能适应计算机技术和信息技术的快速和更新换代,而且能有效保护用户原有投资；操作简单,维护方便；遵循统一的标准体系结构规范，模块之间具有兼容性,部件具有互换性和互操作性。目前,市场上的开放式数控系统主要有专用数控加PC前端的复合式结构和通用PC加实时控，单元的递阶式结构。利用开放式数控系统上PC 机的Window s 环境形成良好的人机界面；利用PC机的资源优势,采用软件来实现现代控制技术;开放式结构平台(运动控制器) 可以集成不同开发商提供的软件并适合联网需要,且具有与硬件无关的特性,设备层高速度、高可靠性,标准化的数字通讯,可满足用户私有要求且保证高性能、低成本.具体来说,开放式数控系统有下面几个方面的优势.1.基于开放结构控制器平台的开放结构 跨平台特性:通过开放结构控制器平台软件,实现数控系统的跨平台运行.可重构性:用户可根据自己的设备特点和需求,只需改变数控系统的软件拓扑结构,就可建立不同的数控系统.广泛的兼容性:基于开放结构控制器平台的硬件无关性,用户可以选用符合自己需求的控制器,只要采用控制器平台支持的操作系统即可.2.标准化、模块化的硬件结构基于标准总线的模块化结构: 开放体系结构的CNC 系统硬件,建立在基于标准总线的模块化设计拓扑结构上,数控系统可以运行在多种标准化总线上。伺服层的数字通讯: CNC 平台和机床驱动部分之间支持多种国际标准数字通讯接口和通用协议来控制伺服轴、主轴和PLC- I/ O 接口. CN C 与伺服系统之间通讯具有很高的可靠性,很大的信息容量和传输速率,使得同一硬件平台上可以控制数量众多且不同种类的底层设备, 进行多轴数控机床或数控生产线的控制.3先进的人机交互功能友好的、开放的人机界面:基于Window s 环境的统一风格的界面, 具有界面可配置性和多种零件加工信息输入功能。动态图形仿真功能: 可以动态模拟某一NC 程序对应的加工过程,按一定比例动态显示刀具和工件之间的相对运动位置关系.4插补功能提供多轴多通道功能:具有多轴多通道的数控系统,可以在不同的通道内同时或者不同时的执行不同的零件程序,从而提高系统的效率. NURBS 插补功能:具有NURBS 插补功能的数控系统,可以用数学方法来精确的描述几乎所有的曲线和曲面,从而实现自由曲面的精确加工。高速、高精度插补: 在数控系统中融入误差补偿技术,降低各种工件加工误差, 提高工件精度.5网络功能制造环境内部的网络化,实现制造过程的集成.制造环境与整个企业的网络化, 实现制造环境与企业中工程设计、管理信息系统、设备维护等各子系统的集成; 机床操作工人通过网络查询技术资料和寻求帮助的功能。企业与企业间的网络化,实现企业间的资源共享、组合和优化利用, 实现异地制造,远程诊断. 基于PMAC 的开放式数控系统由美国的Del ta Tau 公司遵循开放式系统体系结构标准开发的开放式可编程多轴运动控制器PMAC,借助于Mo to rola 的DSP56001/ 56002 数字信号处理器, 可同时控制18 个轴, 既可单独执行存储于其内部的程序,也可执行运动程序和PLC 程序,并进行伺服环更新及以串口总线两种方式与上位机进行通信,还可自动对任务优先级进行判别,从而进行实时多任务处理。这一功能使得它在处理时间和任务切换这两方面大小减轻了主机和编程器的负担,提高了整个控制系统的运行速度和控制精度,并可适应多种总线结构,多种电机类型、多种反馈元件和多种命令数据结构,可通过RS 232/ RS 422 串行数据口同计算机进行串行通信,或通过8 位宽数据的总线同计算机进行通信. 基于PMAC 的开放式数控系统就是采用了第二种结构的新一代数控系统,利用PMAC 强大的运算和处理能力,进行数控系统的底层实时控制,用PC 机进行数控系统中一些上层的对实时性要求不是很高的任务处理和协调.基于PMAC 的开放式数控系统的结构框图,基于PMAC 的开放式数控系统利用PC 机上,基于PMAC 的开放式计算机数控系统的结构框图Window s 环境形成良好的人机界面;利用PC 机的资源优势采用软件来实现现代控制技术;开放结构平台可以集成不同开发商提供的软件并适合联网的需要,且具有硬件无关的特性.基于PMAC 的开放结构数控系统, 采用了标准的PC 硬件和标准的操作系统,使专用控制器数控系统的局限性得到了根本的解决.由于标准的网络速度一般在几十Mbps( RS 232, RS 485 一般在几十kbps) ,使数据传输的速度提高了几千倍,加工前一次传输,保证了程序传输的可靠性.由于硬盘的容量大,读取的速度极快,即使上百兆0.01mm 长度的空间直线段系统加工速度也可到每分钟几十米.这样即解决了大程序量的高速高精度的加工问题,同时也不需要曲面和样条插补,和现有的CAD、CAM 系统可方便地集成.由于PMAC 可通过串口RS 232、RS 485 或并口计算机进行通信,这便于进行网络连接,易于实现工厂自动化.通过PMAC 这样的开放结构控制平台, 可以任意添加应用模块; 通过PMAC 控制平台的配置系统, 可根据用户的结构要求, 改变各应用模块之间的拓扑关系, 实现系统的可重构性. PMAC开放结构控制器平台的建立,使控制系统具有硬件无关性,用户根据需求选用通用计算机控制.着现代制造业逐渐面向多品种、小批量生产方式的转变,同时, 还有高精、高效、高速加工的需要以及企业为实现异地制造和远程诊断所需的联网功及智能控制,开放式数控系统已成为数控系统发展的重要方向.第3章 智能化数控系统智能表示及实现方法的研究随着信息化社会的到来,制造业已从单纯依靠提高设备的自动化程度和加工精度占有市场,转向以信息为基础,从产品整个生命周期的大系统的角度来适应市场,满足社会各方面需求,增强企业的竞争能力。发达国家纷纷投入巨资研究制造业面临的挑战和相应的对策, 从而提出了计算机集成制造、精良生产、灵捷制造、并行工程、智能制造等概念。这些概念从不同角度和层次展示了未来制造业应具有的特征, 为企业的发展指明了方向。但这些制造模式的实现, 必须建立在新型加工设备的基础之上。因此,加工设备也要适应这种发展的变化,在不断提高自动化水平的同时, 注意整体、人和信息的因素,以信息为纽带、人为中心, 具有相对独立性的智能化的加工设备,是未来发展的方向。1CNC 的智能化智能制造模式的思想将系统各部分“浓缩”,系统由这些“浓缩”的智能体组成, 每个智能体的结构同系统的结构相类似, 1 个智能体就是1个相对独立的“细胞”,系统就由这些细胞分工协作组成。系统的规模可大可小, 任何规模或任何层次的制造系统都由若干个完成不同任务的环节组成,各环节在独立完成自身任务的同时,相互协作,共同完成制造任务。要实现制造系统整体智能化,就要使组成制造系统的各个单元设备具有必要的智能。数控系统的智能化,首先要确定数控系统智能化的方向、层次及其智能表述。数控系统的智能化应从以下方面入手:(1) 任务规划的智能化 是CNC将接受的任务,变为数控机床随环境的变化而不断调整的目标任务。(2) 自我完善和提高的能力表现为CNC获取知识的能力,包含向专家学习,丰富和提高机器的“知识”结构的能力和通过给定奖惩函数,自身提炼新知识的能力。(3) 自适应的人机界面机器能够适应不同的操作人员,提供不同的人机接口及充分的信息交换能力。(4) 加工过程的智能控制通过对影响加工过程的因素和被控量的检测及提取, 快速实现目标的智能决策和控制。(5) 故障诊断智能化快速确定故障的原因和部位, 自动或指导排除故障2CNC 智能的分析ICN C 同传统数控系统重要的区别之一就在于它可参与任务规划, 承担适合自己的加工任务,并能不断调整目标任务。ICNC 的任务规划就是将任务进行分析、推理和决策,将其转变为自主完成目标或与其它智能单元合作完成的子任务分解。具体的任务集可用BNF 范式来描述: : : = 任务列表 : : = : : = : : = : : = : : = 发出者以广播的形式向系统内所有具有完成能力的智能单元发出任务通告, 其中1 个智能单元( W ) 接受了这个任务( T ) ,如果不能独立完成, 就将任务进行规划并分解为T ( T 0, T 1 , T2 ,?) , 同时将子任务进一步广播出去, 直到组成1个任务小组, 合作完成这个任务,然后将回答信号报告给任务发出者。由于微处理器计算速度和应用水平的限制, 目前把包含CAM/CAPP 的智能规划集成到CNC 中还有一定的困难,这部分工作可由离线的专用调度机来完成。3智能CNC 的实现开放式软硬件平台是数控系统智能化的1个重要表现,ICNC 硬件系统必须是标准化开放式的系统,软件支持系统必须丰富,且具有实时多任务特性。笔者及其课题组在工业控制机( IPC)上以DOS 为软件平台开发成功“陕西一号”数控系统的基础上, 以高档IPC 和Window s 为软件平台, 对开发新型智能化数控系统进行了原型系统的开发工作。系统按Saridis 出的分级递阶智能控制结构组织4 ,分为组织层、协调层和执行层。组织层完成和外界系统的交互,参与智能制造系统中任务的规划协调、任务的本地规划、通讯管理以及人机交互。协调层将分解分段后的任务转化成可供执行层执行的动作序列。执行层完成初步的诊断维护工作和保证正确完成加工控制。为了实现这种体系结构的ICNC 系统, 我们在Window s95 操作系统的基础上,以面向对象编程智能化数控系统智能表示及实现方法的研究语言V ISU 第4章 网络化的数控技术1 发展网络数控的意义随着计算机集成制造技术、敏捷制造、智能制造等新的概念和方法的研究与发展,作为各种先进制造环境中网络制造的基本单元,网络数控系统的研究与应用显得尤为重要。网络数控系统将为网络制造、远程制造、远程诊断与维护及机床与各种网络资源的相互共享等提供了最基本的支持。1.1可充分利用现有资源随着计算机辅助设计/制造系统越来越快地进入实际加工过程,越来越多的信息需要方便快捷地与数控系统进行通信和交换, 这样数控系统本身所使用的高可靠性、高价位、低容量的电子盘就很难满足实际的需要。如果具备联网功能,处于恶劣环境的数控机床就可以共享环境清洁的办公用高容量硬盘,然后数控系统通过局域网读取C A D / A C M 系统生成的加工代码, 并进行零件加工。1.2为远程监控及网络制造提供基础数控系统可以通过通讯网络及时地向远程监控点提供当前加工状态信息,并接收远程监控命令,为真正的全球制造提供最起码的支持。甚至,我们可以把某个数控机床像办公网络中的共享打印机一样共享到网络上。当然,这些功能对数控系统的开放性及自诊断性都提出了更高的要求。1.3可减少维护的盲目性及相关费用网络数控系统不但大大加强工厂加工信息的传递与管理, 提高机械加工自动化程度及远程监控水平, 而且当数控系统产生故障时, 还可以为数控系统生产厂家提供远程诊断与维护, 减少维护的盲目性及相关费用。2 开发网络化数控系统的基本要求网络化制造是快速响应市场需求、提高市场竞争力的一种先进制造模式,它以数字化、柔性化和敏捷化为基本特征,充分利用网络信息技术, 实现全球制造资源的共享,支持跨地区跨平台的全球制造。因而,在网络化制造模式下,作为底层CNC自动控制系统应满足如下的基本要求:2.1支持基于网络的信息共享若使C N C 系统成为一种全球制造资源, 其最基本要求就是支持跨平台的系统方面要求C N C系统能够充分利用企业信息网上层所拥有的各类管理和技术资源;另一方面要求上层企业层计算机能够通过Intranet 及时地获取底层CNC 系统的实时现场数据。2.2支持基于网络的实时监控网络化C N C 系统应能及时地向远程客户端发布实时状态信息,并能在远程客户端对系统进行实时的操作和控制。2.3通过网络提供远程数字化服务通过Internet/Intranet 提供远程数字化服务,包括远程在线编程、远程技术咨询/技术培训、特定控制功能的追加、交互式远程故障诊断等服务内容。网络化数控系统的研究和开发数字技术与应用3 网络化数控系统的体系结构为实现网络化数控系统应有的功能,笔者构建了系统体系结构。可以看出, 这是一个由B/S 与C / S相组合的系统结构,它充分利用B/S 和C/S 各自优势, 实现两者之间的优势互补, 以满足网络化数控远程服务和远程监控的功能要求。从B/S 角度分析,这是一个3 层结构:第一层为远程客户层, 远程客户可通过浏览器实现数控系统的远程监控和信息共享; 第二层为系统服务层, 用于存放远程服务功能模块和相关的应用程序; 第三层是数据库服务层, 用于存储加工工艺参数、机床设备参数、实时的系统状态参数等。这种B/S 系统结构形式易于实现跨平台操作, 降低了对客户机的要求, 提高了系统通用性。从C/S 角度看,该系统为两层结构,即远程客户端和底层的W e b - C N C , 通过TCP/IP 协议实现远程客户端与Web-CNC之间的双向通信, 通过远程客户端的虚拟控制面板实现基于Internet/In-tranet 的系统远程实时监控。这种C/S 结构形式可由客户机向服务器发布各种请求命令, 由服务器将实时的系统状态信息返回给客户机, 实现实时的点对点控制。4 网络化数控系统的开发网络化数控系统功能要求和体系结构,基于IPC 和高速运动控制器硬件平台开发了网络化数控原型系统, Web-CNC 原型系统是以I P C + 多轴运动控制器( P M A C )为硬件平台。P M A C 是美国DeltaTau 公司提供的一个控制单元,以高速数字信号处理器(DSP)为中央处理单元,具有插补、刀补、位置控制、速度处理、P L C 控制、内务管理等基本的数控系统功能,支持用户的开发和扩展, 与IPC配合具有上下两级的开放性。这种硬件结构具有结构简单、构建方便、开放性好的特点,可共享IPC微机丰富的软硬件资源,便于系统开发,可方便地与网络连接, 利于远程服务、远程监控和制造系统的集成。网络数控以Internet 技术、通讯技术、数控技术和计算机技术为技术,远程设计、数控编程和数控加工集成在一起,实现了数控系统等数控设备的网络化和集成化,已成为数控系统发展的必然趋势。它具有十分广泛的技术内涵。文中涉及了国内外对网络数控系统的研究现状,对关键技术的探讨仅仅是网络数控系统在利用网络资源进行生产应用的一个方面,有关利用网络技术对数控系统大范围内的资源优化课题有待于进一步探索。针对网络数控的研究也将向以下方面发展。（1）今后对网络数控操作平台的研究重点将转向对生产管理软件的进一步集成技术,其开放性和可扩展性成为主要考虑的因素。（2）软插件技术为基础研究异构数控系统的集成将成为今后网络数控发展的一个趋势。（3）基于现场总线和高速数据通信技术的发展将在网络数控中得到大量的应用。（4）基于网络的多媒体技术将在网络数控中进一步得到应用,将虚拟实现技术集成入网络数控操作平台,将使远程身处异地的操作人员在本机上,身临其境的操作远程数控机床。数控系统中的应用分析, 组合机床与自动化加工技术.第5章 开放式智能化、网络化的数控技术数控技术是利用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化, 使制造业成为工业化的象征, 而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大, 他对国计民生的一些重要行业(汽车、轻工、医疗等) 的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术的发展趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面:1、高速、高效、高精度、高可靠性。2、5 轴联动加工和复合加工机床快速发展。3、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势。4、出现新一代的数控加工工艺与装备, 如FMC、FMS 和CIMS、We b 一base d 制造及无图纸制造技术等。20 世纪90 年代, 国外的数控系统完成了从16位机向犯位机和伺服驱动从直流式向交流全数字式的转变, 数控系统体系结构从封闭转向开放, 从而使数控系统可充分利用计算机技术的丰富资源,能根据控制对象的要求迅速、灵活地更换软件,并能及时吸收新技术, 使得数控技术发展步伐加快, 开发周期缩短。一、开放式智能化、网络化数控技术的基本概念开放式数控系统的本质是数控系统的开发可以在统一的运行平台上, 面向机床厂家和最终用户, 形成系列化, 并可将用户的特殊应用集成到控制系统中, 实现同品种、不同档次的开放式数控系统。IE E E 关于开放式系统的定义是: 开放式系统能有效地运行于不同的平台之上, 可以与其他应用系统相互操作, 并提供与用户交互的统一风格,即所谓互操作性、可移植性、可伸缩性和可互换性。随着计算机软硬件技术的发展, 目前对开放式系统最新的具体的看法包括:(l)开放式控制系统的硬件和软件都应是柔性的, 它允许改变硬件的基本配置, 而软件更在所有控制级别上可以改变。(2)开放式结构系统的软硬件必须是真正“ 即插即用” 的, 如果产品必须被“ 召回” 以安装新的硬件和软件, 那就不是真正的开放。(3)控制器必须是标准化的, 以使第三方能在此基础上参与新硬件和新软件的开发。(4)开放式系统允许第三方软件作为系统的部件增加进来, 也就是说它是一个标准系统, 在这个标准上系统能在部件级别上与其他部件集成, 并能共享数据。(5) 一个开放式控制系统能在系统的级别上同其他系统协同工作。所谓智能化数控系统, 是指具有拟人智能特征, 在数控系统中具有模拟、延伸、扩展的智能行为的知识处理活动, 如自学习、自适应、自组织、自寻优、自镇定、自识别、自规划、自修复、自繁殖等。智能数控系统通过对影响加工精度和效率的物理量进行检测、建模、提取特征、自动感知加工系统的内部状态及外部环境, 快速做出实现最佳目标的智能决策, 对进给速度、切削深度、坐标移动、主轴转速等工艺参数进行实时控制, 使机床的加工过程处子最佳状态。当前数控系统所需要的功能将不只是高的性能(高速、高精度、高可靠性), 而且还包括许多智能功能, 如加工运动规划、推理、决策能力以及加工环境的感知能力、制造网络通信能力(包括与人的交互)、智能编程、智能数据库、智能监控等。经过实践证明, 上述的“ 智能化” 技术, 在21 世纪还要应用于新一代数控机床的调整、使用与维修等各个环节, 使人工参与大为简化, 要应用“ 智能化” 技术, 对人机界面进行包装, 要充分利用自然语言、视窗界面和简单化的人工运作, 使机床的调整、使用与维修趋于“傻瓜化” 。网络数控就是通过网络、Int erne “Ih tr出le t 将制造单元和控制部件相连, 或将制造过程所需资源(如加工程序、机床、工具、检测监控仪器等)共享。网络化包括两个方面: 内部网络(现场总线网络)和外部网络。（l) 内部网络内部网络是指数控系统内CN C 单元与伺服驱动及F O 逻辑控制等单元以现场总线网络连接。对于数控系统硬件, 开放性主要是指其计算机、网络、伺服系统及F O 逻辑控制等单元, 应该具有统一的互联标准, 以实现互换性。为使数控系统硬件具有互换性, 一种适于高速伺服控制的网络接口协议,于19 95 年成为IE C 14 91 国际标准)现场总线作为与数字驱动单元的接口, 采用Pro fibu s 现场总线等作为与F O 逻辑控制单元的接口。 (2) 外部网络外部网络指的是数控系统与系统外的其他控制系统或外部上位计算机以网络连接。通过网络实现对设备的远程控制和无人化操作、远程加工程序传输、远程诊断和远程维修服务、技术服务, 并提高机床生产率。网络生产管理系统通过企业内部网随时监视生产现场情况进行最优计划和调度；操作工人技艺数据库将通过丰富经验和直觉形成的技艺数字化, 不断积累并与全公司共享,实现高效、高质量加工,并依此创造新工艺、新知识和新诀窍；新的以D / CA M 系统可将CAD 数据立即转变为加工程序、工具清单、工艺卡和加工工艺图样, 实现并行工程来缩短生产周期。此外通过因特网与外界联接, 可为每一个客户设立一个窗口, 快速反应客户的要求。在多品种小批量的条件下, 将机床联网, 能将切削时间由25 % 提升至65 %。远程诊断产品可以在个人电脑前轻松地操纵远在车间里的机床设备,诸如编辑修改零件程序和PLC程序、监控各轴当前状态、进行文件传输等。不仅用于故障发生后对数控系统进行诊断, 而且还可用作用户的定期预防性诊断。二、开放式智能化、网络化数控平台的基本结构开放式智能化、网络化数控系统平台由系统硬件和系统软件组成。系统软件包括实时操作系统、通讯系统、设备驱动程序以及其他可供选择的系统程序,如数据库系统和图形系统。系统软件通过标准的应用程序接口(即API)向应用软件提供服务。系统硬件包括组成系统的各种物理实体。系统硬件对外部的表象和接口可以是一致的,也可以通过设备驱动程序使之与操作系统分隔。系统硬件各部分通过信息管理网络和开放设备级网络互连,传递命令