论CNC系统体系结构开发的设计

摘要随着数控加工技术的发展和复杂曲面零件的广泛应用，数控系统被广泛应用于机械、电子、计算机、自动控制、检测等各个领域，开放式数控系统的研究目的是要建立一种新型的模块化、可重构、可扩充的控制系统机构，以增强数控系统的功能柔性，能够快速而经济地响应新的加工需求。本文围绕着开放式CNC（ComputerNumericalControl）系统设计中的若干关键技术，从体系结构分析、系统硬件结构地开放化设计等方面进行了研究。全文主要研究工作如下：系统研究了基于PC的开放式CNC系统的关键性基础问题:CNC体系结构的概念及其对系统性能和发展的重要性，现有CNC系统体系结构的特点和缺陷，CNC系统体系结构开放的必要性、开放的理念和目标以及实现开发的途径。在需求分析的基础上，谈论了开放式CNC体系结构的设计原则和概念模型。对开放体系结构CNC系统的开放特性需求，研究讨论了基于CAN总线的模块化体系结构以及各功能模块。关键词:数控系统开放体系结构CAN总线PCI总线Abstract预Wi亲th希t钥he峡d屋ev甚el屯op细me幼nt乎a适nd负b茫ro托ad蒸u芒se奋d首of勺C秧NC电t本ec燥hn除ol袜og黑y将an霸d给co虹mp恰le剪x垫cu让rv川es毅,筐op闹en葵CN罪C压sy业st赴em筐b沉as揉e雄on邻P茫C的ha已s筒be议en贪u棵se烂d杨in尾m简ac苹hi抬ne伙,胖el结ec辟tr棒on增,助co狐mp环ut待er咏,雨au丝to嚷co感nt晃ro把l,填i孩ns夸pe属ct仰ev本ic手e垫et阁c.变T非he育r辛es规ea绳rc巩h魔pu权rp翠os币e午of尘o招pe稳n皮CN笑C按sy为st作em狼i葛s存to膀b将ui借ld烘a南m坡od穷ul茶a哨r,凳r赚ec饭on兆fi很gu膀ra橡bl宝e哭an惕d期ex霸pa剃nd粗ab竖le好a辱rc危hi药te闻ct唐ur周e按of冤C庭NC谨s坛ys妥te庄ms彩t惜o福im嫩pr捉ov葛e积th前e奖sy沙st术em劈's梦f烛le目xi挖bi消li渴ty脖,签an然d产en北ab收le享th多e偏sy浑st喉em掏s雅to干b嗽e永re别-d尊ev壳el涉op贩ed鸦.昆As支a揪r串es浩ul榨t,筋C民NC擦s尝ys纤te检ms坏c安an沃b膨e莫re朽sp轿on漆si围ve潜t院o泛th染e斜ma催rk狭et绩qu末ic酿kl塘y剃an演d东ec加on优om浸ic拦al赢ly奴.皱I未n堪th滔is误t祝he跑si冬s,湖s盐om宾e灰ke棍y絮as据pe亏ct泳s世an茶d游te散ch渗no俱lo耽gy堂o渡n戒th辟e浓de泥si壮gn握o阴f屯op蹦en艳ar浸ch徐it要ec湾tu对re厘C始NC衣s初ys齿te谈ms屡a舞re危r史es列ea庸rc捷he颗d,般i脂nc隶lu美di千ng斧s暮ys络te佣m惨ar踪ch钢it胡ec菠tu积re负a种na巡ly池si迹s票.侦op串en干ha芹rd裙wa唇re舒s鸟tr屑uc鼻tu馆re接d贱es掠ig庆n,普d母ri被ve天r恋de伤ve幅lo驾pi诉ng耽,急cu帮rv深e免in谜te击rp轻ol乖at油io纸n锅te别ch竞no娱lo沫gy既i盘n末mo产ti钉on扑co糊nt过ro呼l,垫e员tc免.浴Fo舅ll它ow掏in计g财ar输e迹th爆e佳ma番in竟w议or霜ks宿a荣n筝d津re饭su知lt漫s:荐式湿th洁ef吹ea躁tu盈re寨s疼an戏d馅dr治aw贵ba抵ck伞s冤of续c掩ur隔re妻nt怒a辨rc番hi扶te睡ct肠ur夏e,租a核nd大w仆hy资a沫nd束h随ow众f部or寇C站NC疑s助ys般te知ms虚t圣o有be保o速pe五n.孤So轿me全p都ri识nc腐ip形le沈s趴an间d触a鼻co蛙nc班ep上t誉mo疏de袄l赠fo摧r孙op用en昆a缎rc肃hi旁te卸ct忙ur民e接sy乔st伙em疮s治ar肉e久pr慧op钢os横ed抚w冤hi钓ch族c必an矩be虏u毁se发d姻as等t喘he沈g宾ui礼da封nc挨e峰of奶d双et足ai早le跪d浮de扯si忽gn受o冷f接th描e绘so符ft烦wa温re座习an浆d弱ha黎rd稿wa咳re遥.漠De漏si已gn扛m幕et恨ho快ds摘o家f输th吼e顶mo猴du则la听r拌sy弹st羡em创a怒nd摔i药ts蒜f炮un匙ct依io事n乡mo顾du订le拳s购ba割se璃o蹦n隆CA绍N-蠢bu餐sa翼nd稻P只CI数-b节us胀a置re群p伯re芹se嚼nt性ed割i辱n场de遮ta腾il副s.召K亮ey央wo富rd胖:必C呈NC早O御pe炉n-爷ar挠ch扰it摊ec壮tu炼re酸CA麦N-炊bu易s访PC把I-沙bu元s享目欺录仇前言蜡放……高……撒……岔……腰……架……歌……饶……桐……哀……喂……猪……描6提1.演数控巴技术练产生嫁的背遣景笨……偶……简……添……抛……涌……京……曲……诉…材6州2.裕开放胞式歇数控页系统应结构愁的产评生背矿景套……么……幼……界……得……篇…衬…民6槽3.贷本课钞题的贿来源悬和研喂究意电义谢……漆……争……幼……偿……侍……厦……铁…殃7谦1.惊数控厚系统林的发罗展匀……院……灶……皮……耗……好……帮……扮……滑……信8竟1.鼠1抚数控水系统恋的发棍展历厦史尿……狗……剂……刚……带……僻……假……贝…寿9他冒1富.2谎开课放式焦数控追系统秋的研滨究鞠……泄……完……仁……饿……择……股……锈9袖1.布2.旧1鲜开放宗式数烦控系遭统的挡研究汇发展蛙凶……闻……愁……谈……轿……辰9驳1.撑2.扁2斜国产恭数控烘系统踏技术双的发竟展脂……模……铸……母……页……撑…怒1环2驾2.宗开放薄式数捕控系随统的使理论虑研究烂炼……事……灶……摄……折……笋……跑1宫2虚2.版1开悠放式美数控刚系统仗体系咸结构吃什……继……终……蹄……或……痰……奸…尚1肉2宣2.代1.会1睛开放窃体系弄结构哥的概圆念圆……肠……研……某……查……库……服……它12霸2.蜂1.与2质开吼放式脾数控睁系统冲体系漆结构钓的开顽放途劈径六……态……季……妹…均13敲2.垦1.佳3辨基兆于P匠C的却开放胀式体痕系结沟构貌……腹……常……薪……列……档…厚1计4客2.择2框运动苍控制旺器原挖理随……狂……疤……境……舒……夸……烦……太……斩……犯15嫁2垫.3堂开荒放式盒CN千C系喉统的毕概要次设计两款…房……蚁……斜……男……炎……逃…睁…傲17赖2.饭3.肾1夏开放慈式C铸NC剑系统瘦的需哗求分存析练……草……块……骑……披……泪…薄1剃7捏2.景3.娱2植开放浙体系蹲结构瓦CN皂C系做统的援设计站原则漠矮……牺……雾……侄…授…吐18柔2.哥3.某3浮基于技PC助的开侨放式猫数控曾系统旗的体奋系结灾构晶……次……渐……的泡19叉2.鸟3.过4斜运动忘控制钞卡的饥硬件行结构痒设计茶动……姓……差……岸……宵……洗…续20瓜2.沾3.株5氧软件逃整体炼规划余兆……勾……娘……养……甲……傻……艘……扛……满…骡21当本旷章小口结垦……挪……园……共……幻……脱……舰……撤……愁……运……达……此…王22叶3.奖常见盈的开芹放式蜡数控填系统伸的体是系结控构及达特征荡鄙……逐…鸦……屋…崖2论3开3.华1数俊控系芽统硬应件开霉放的猴要求医与实复现技横术孔……智……箭……辫……堂…宅23振3.湾1.铸1煮标准掘化总怖线技阀术三……据……因……俗……演……日……满……环……贫23册3.潜1.树2摊C侮AN乏总线国原理颠与特眠点涝……爸……妄……秀……陈……忠……物……象26陡3.念1.糠3驶D船SP住芯片拳原理沙箭……迟……姨……著……至……咱……悟……境……恒…曾29寨3.夏1.挑4幻接口尖的模宇块化主设计当颜……经……邮……裹……欢……替……鹊……光…鹊31妨3.发1.心5蜘基于员PC板的开万放式句设计均瞎……惭……谈……芹……吨……摧……蜻…余31似森3.展2基妈于P志C的奥开放奶式C荣NC袄系统负运动乏控制沸卡的糕硬件枝设计正歼…鲁……蚊32咸3.溉2.布1斤运动投控制做卡微外处理盯器的湾选择避毯……议……哑……胶……附…眨……功32蛋3.残2.扇2黑运动愚控制育卡和裤上社位机扩通讯火设计防俘……蜜……裹……盟……些……倡32晋3.维2.懒3毛D泻SP拦和计枯算机鞋通讯众设计曲齿……秀……臣……肯……燕……亏…站……糟34驶3.为2.歪4吼D织SP玻和C稼AN桐总线颜的通等讯设到计恐……它……颠……场……李…缠……押34壳民3.房3数铸控系简统其跌他硬监件模听块设茂计喷……荷……值……坊……含……拜……渡35昆3.榆3.纤1哀伺服减接口关模块趁设计忧抹……干……变……意……谅……榆……养…勇……态35址3.缘3.舟2华PM管C模费块设凝计搞……凉……苦……海……宏……外……驴…犹……吊……贿35烂3.端3.饲3毫操作党面板敌I/等O模披块设塞计谷……印……慢……绵……安……漆…械……四36迹茄本章晃小结芝鱼……巷……怪…升……犬……洗……督……役……男……墙……愧……岔…阶36笑4.校结论巩和展仍望悠……窜……躺……访……反……冲……麦……谢……似……稳…狭3驾7坏4.如1结蚀论堡……域……溪……康……涨……扒……姐……割……阿……丸……慈……僻…底37蔑擦4.答2展友望张……火……感……宾……书……具……败……个……锯……陆……甲……况38理参考芹文献竿妨……议……胞……蓝……电……翅……址……拍……常……伪……翻…渴…阔38牛致谢场棕……挂……叔……湾……缺……互……贿……堂……街……箭……挎……脆……琴39姿基于懒PC摄的数鞠控系惧统设窗计前言喝1.甜数控碍技术踏产生胖的背内景杏科学职技术小和社壶会生意产的狂不断建发展昨，对草机械受产品顷的质痰量和询生垂产率家提出雕了越疫来越社高的迈要求此。机侧械加埋工工套艺过甚程的速自动舌化是露实现脉上述榜要求刑的最星重要挤措施森之一秆。它宗不仅隔能够蜡提高堆产品善的质牲量，设提高暮生产朴效率款，降狐低生辨产成叹本，玻还能运够大剂大改趴善工佩人的累劳动册条件喘。许烦多生染产企膜业(伯例如盒汽车绿、拖称拉机兔、家莲用电吸器等率制造暖厂)食已经黑采用输了自佩动机壤床、剧组合缎机床还和专壮用自抗动生朽产线征。采登用这嗓种高绿度自圾动化鸡和高爽效率息的设州备，涨尽管跳需要投很大敏的初灵始投球资以信及较卧长的驶生产白准备软时间酱，但揭在大阔批大熟量的好生产茄条件眼下，争由于霸分摊新在每谋一个验工件零上的岗费用苍很少慢，经把济效头益仍今然是响非常膜显著化的。胖但是堂，在眨机械与制造红工业甲中并朵不是恳所有淋的产翻品零鼓件都仗具有舍很大钱的批雁量，头单件碌与小爷批生暂产的颂零件扇(批械量在忠10软一1报00弊件)彼约占缘机械朵加工央总量孟的8趣0%持以上岛。尤依其是值在造节船、甘航天俊、航竿空、帽机床诸、重栗机械召以及犬国防丛部门负，其钻生产暂特点底是加兴工批削量小始，改牧型频现繁，签零件抽的形穿状复布杂而晚且精挽度要蹄求高柜，采英用专写用化锤程度羊很高姨的自址动化莲机床信加工认这类凉零件均就显爆得很燃不合莲理，理因为腿生产灵过程颂中需影要经猴常改胆装与宜调整洒设备童，对射于专阔用生夏产线阵来说盐，这扬种改早装与犁调核跑甚至粉是不兆可能敞实现磁的。饱近年喂来，统由于笋市场塞竞争峰日趋才激烈私，为燥在竞吐争中趴求得亭生存皮与发防展，魂各生完产企搅业如澡要提皇供高滤质量喘的产挽品，昆就必葬须频导繁地浅改型宾，并畜缩短畏生产霞周期耳，满户足市孙场上上不断修变化思的需吨要。眠因此拜，即歌使是细大批脏量生奸产，米也改乖变了饰产品镜长期逼一成雁不变讲的做棚法。裁频繁把地开糟发新稳产品腥，使序“刚鹅性”坝的自京动化闻设备贯在大催批生宅产中其也日属益暴碧露其仙缺点藏。己唐经使哗用的绒各类谎仿形彩加工微机床脱部分鸦地解准决了哥小批波量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传动受控制匙的概扒念己领经不揉能充男分的椒概括慧现代麻自动堂化系杠统中陷承担省第一厅线任果务的梦全部层控制负设备刑。因何此，吨二十铁世纪妇八十胆年代册后期坊，国掌际上允开始才出现析运动冰控制丑系统诉(M食ot鉴io电n帖Co胡nt膊ro卧lS第ys荐te狭m)乎这一格术语侨。微型计算机微型计算机模拟数字电子技术传感器和变换器经典现代控制理论计算机仿真和辅助设计电力电子器件电机技术大规模集成电路运动控制系统放图2捎-2习支现拌代运断动控道制技智术的先结构庙体系京运动凭控制头通常叔是指甚在复舰杂条尚件下反，将蛇预定腐的控荡制方鹊案、巨规划迷指令寇转变耽成期竞望的皱机械叫运动它。按屋照使鼓用的也动力虹源的知不同铅，运母动控骆制主华要可洽分为弊以电金机作庭为动营力源汁的电瞧气运绞动控教制、挽以气崇体和哗流体趟作为合动力容源的浴气液艺控制筹和以贷燃料磁(煤倾、油岗等)传作为旋动力裳源的宅热机顺运动呢控制被等。贝随着五微电析子技湾术和翼电力路电子毙技术礼以及锯微计模算机专控制剧技术阵的发韵展，裂在这腊几种太运动着控制些中，往电气吓运动炒控制桨因其故具有剂易实先现与泽计算哀机接卸口等券明显氧优点芒而成悔为运婶动控莫制的钓主流染，大胖多数培中小疫功率仆的运遗动控姐制系疯统都樱是采规用电煮气控诸制。陵电气花运动抵控制遗就是舰以电丰机作降为动笑力源狗，’睛通过厕对电桑动机剂的控座制来障对执纷行机奏构运赠动的辫位置潜、速结度、厘加速丹度实叔现精恢确控镜制。针从电欢力拖瓣动开哀始，营经历饱四十赚几年血的发腹展过性程，色运动滔控制狂己成兆长为较一个轧以自田动控府制理致论和崇现代寺控扰制理俗论为诱基础遮，包厘括许狗多不酸同学碗科的柿技术退领域惹。例忘如电蜡机技肥术、层电力何电子许技术靠(电市力电妖子器妙件、举电力弟电子星线路绑)、座微电伯子技旷术、棕传感日器技屿术、迟控制黎理论抖和微剖计算侵机技钉术等跃等，涂如图重2.克2所览示，细运动爽控制浙技术栏是这静些周驾边技寒术的蒙有机矛结合袄体。塑随着屑功能雨齐全鼓的微土计算喘机、凉超大矛规模毁集成屿电路构(V腥LS吵I姐)，清功率港集成集电路迈(P扛IC驱)叙，以魔及先膨进的烤计算享机辅没助制状造(好CA密M)吊等技京术的巩出现舞和发郊展，猜运动常控制为技术栏的面竞貌为侦之一子新，伐其前香沿不进断扩幼大。馋运动蹈控制魄作为宽一门案多学挽科交求叉的缴技术币，每熊种技途术所佩出现底的进环展都羞使它壮向前涌再迈言进一彼步，易其技标术的敏进步豆是日昌新月炒异的竿.税运动牧控制虽作为仆自动蓬控制缸的一贷个重田要分包支，奏在军忘事国番防、安工业挣生产勒、消浆费生她活等搭众多婶领域袍有着牲极其亏广泛踏的应捕用.守如军甩事和孕宇航玉方面惠的雷锄达天罗线、药火炮喜瞄准笑、惯设性导划航:鄙工业打方面萍的各艰种加漂工中翠心、皇专用英加工岁装备族、数旨控机蜘床、跌工业粗机器川人、疼以及尼工厂诸自动船化(与FA胆)肾中的让各种险其他酸控制奏设备五:计晌算机趁外围织设备绕和办帜公室和自动钥化(侨OA违)中沫的各输种磁茂带机走、软口盘驱砍动器嗽、硬社盘驱烤动器日、数保控绘税图机油、传臣真机傻、打苦印机凝、复绞印机颂的控吵制等迎;家外用电尿器中邻的空休调机胆、洗晶衣机厉、C少D机艇等的蝴控制诊.总除之，定只要堤存在魔对运颤动机常构进捞行精夸确控晌制的命任务涛，就抛离不睁开运羊动控议制系耕统，须运动顾控制灯技术拨得到棕了各僚个国航家的各重视雷，已拌经成歌为一哲个专晓门的阁技末绣领域灵。反馈装置执行机构电动机拖动装置运动控制器控制系统PLC反馈装置执行机构电动机拖动装置运动控制器控制系统PLC垦图2帅-3短鹿瞒典戏型运饮动控流制系新统的礼构成虽应及用在删各个乖领域暴的典建型运推动控纷制系贷统主帐要由欲控制统系统忧(或卵PL运C)鄙、运邻动控胡制器椒、拖参动装待置(尘即驱健动装猾置)辆、电扫动机展、执隙行机薯构和改反馈锄装置画构成左，如写图2碗.削3所陷示。纽其中永反馈便装置怠将运感动设帮备的班位置俗信息功提供驳给运惠动控选制器闹，运裤动控闯制器爷响应呜闭环复信号转和接响受控撑制系捷统(未或P歌LC盯)的冲定位遮请求储信号报并将脑其转鸭换为办命令辆信号条提供奶给拖脊动装霉置，堵由拖蠢动装看置将头命令煮信号乳转换宅成电栗流以付驱动吃电动更机。般可见班运动常控制晚器是鼻运动旬控制撞指令孤的直深接发荐出者否，在赖运动箩控制谊系统免中处茧于核俭心的侨地获位。找更纺对子赵数控织机床掠来说育，运疑动控舍制系亏统就符像是待它的辞中枢轨神经嫩系统薄，指拒挥着笋它的塘每个桑动作失。对坟应的教控制抱系统锋就是僻数控魔装置吃，按础照加膀工要山求发友出相含应指准令，同运动徐控制划器接造收指掉令，拘并根顶据指叉令像诊主轴虚电机携和设是备进斤给电木机发曲出控拥制信睡号，丑设备匠电机挨的驱浙动器咐则将墓控制茧信号方转变孕成直个接驱得动电蔬机的验电信匙号。捏正如默前文僚所述自，开禾放式评运动叼控制陪已成鞭为运乱动控率制的莫发展客方向欺，数蒸控系旦统也千逐步输走向宫开放铁化，崖因此晌对运园动控耕制器纷也有铜更高经的要梳求，畅比如责从硬恐件上隆要能跟实现呀多个脑坐标茄轴的执位置瓦、速已度伺概服控品制，堤从软章件上释配有抄功能剥完备捎的伺毁服控惭制软盼件，垃具有层完善略的运怒动轨鞋迹和买插补纱功能丹及软收件伺头服控伐制功珠能括且能象方便帅地与瞒机床呜、机圣器人容等设造备联孩接，直能迅众速地吩建立伙高层家应用铸程序娃与机秘床或胞机器傅人等殊设备佣之间蜓的控斤制以流及测铜试数朽据交呢换等良等。骡这种娱开放图式的州运动发控制畜器是驾未来宣数控依系统羡的核齐心部肥件。阅裹北目前也在应洁用中请的运旦动控不制器籍按不馅同的嫩方法丹有不它同的纱分类尸。陡援翅根据工运动埋控制叮器的友系统渔结构躲来分毕，主衫要可巡以分束为基躬于总毯线的搜运动厘控制诸器和稠独立渔应用支的运乎动控潮制器淘及混子合型耗运动歇控制散器。奏基于续总线脚的控顺制运究动控约制器便是利秋用现申有的烦硬件沫和操迟作系夏统、怨并结疤合用亿户开罢发的栏运动受控制菌应用侮程序爪来实谜现的吼。它糖具有随高速荒的数乏据处返理能恳力，涛如N篮C板斧插入候PC估机形泡式的帆PC无-N袖C结倘构中环的步纯进或筋伺服孝电机模运赖动控追制卡蚁就是此一个束典型宜例子祥，它室一般秀采用剂PC营机的伞插卡跳结构姿，分蝴为单脾轴和稍多轴幅以及煎各种碗专用拍功能似插卡丛;独覆立应宴用的呆运动开控制芒器，锻它将撞控制数器、族I/算O,朽操作皇界面笼和通言信接鹊口装甘入一盏个机庭壳内君，伺说服环犁更新吹、I本/O变和操介作界敞面由冠内部你适当约的软院件来吐完成反。这图种控孝制器谜无法霸提供阻基于戴总线汗的控寒制器黑那样出灵活骡的通旱信和肝操作珠界面惊，而牧且集石成到山大型革系统么比较购困难洒。但驴从应婆用需家求来垦看，上这两驴种类替型的寇运动千控制捷器都全有各废自的正优点轻。舅虚蛋基于高总线淡结构边型的裙运动握控制钉器易倚于系兽统集处成，膀具有界根好趟的网锡络功道能和芳开放诸性:辫独立僵型运判动控炭制器滚则应刮用灵郑活机也动、袜系统形升级习优化廊比较就容易杆.目袍前还粮出现泥了混骨合型崇的运荡动控锯制器认，它彩由一造个运怎动控百制器鸟和一克个伺烟服驱值动控昼制器耽构成私并组摇装成茎一体配.既植具有奴独立园运动顷控制妇器的嚷优点滥，同俘时可赖以通议过很跨多方阶法和件协议芝将多耗个伺细服驱泻动控贱制器疤连接拥在一险起，扑并行桌协调团控制符.其晌中S尸ER素CO跃S矮C裙Se常ri始al蛮R专ea蹄l酷fi考ll滴le炕C彼OI床mn绢un失it冷al傲on曾S读pe羊ff体ie砖do饥n)绑协议绵(1宜99锁5年生成为仿IE点C邪14郑91应国际葡标准突)是孙目前乔最适之应子覆同步敞和协婆调控黄制的睬串行核实时旦沤信另协议懂，该愚协议授为C纳NC汗系统粗与数定字伺强服系骨统之降间提仁供了墓统一括的数储据交牌换接得口，铃并使攀产品姜具有哈可互耍换性男。夕僚乘根据狭运动物控制主器的属核心颤技术恢方案龟来分野，主席要可简分为什基于郊大规植模集当成电麻路型浴、基滩于微番处理驻器型斑、基矛于专叼用集厌成电章路(衬AS砌IC圆)罩型和把基于孝数字功信号维器(幸DS小P)杜型的猫运动善控制留器。樱前文卖己经绕论及施，这区里不半再赘蜡述。先惑郊根据倚被控讯制的廉对象歪来分轿，又铅可以何分为储步进欧电机肚运动耳控制崭器和富伺服沸电机馋运动长控制猾器。末过去街，总社认为笋伺服储控制艳系统柔和步泰进控糊制系福统是宅两种池完全誓不同犬的技脂术，味而现动在它棋们的坝差别筛已开窝始缩挂小。后由于兼控制广技术棵的发刷展，招这两建种系籍统互啄相模拌仿，肾而有稠逐渐饱归一椅的趋贞势。亮现代育电子垃技术略的发陆展使切得将斯模拟辟信号曾转换过成数械字信荡号变厌得很愧方便丝且廉网价。备过去累以模相拟控恩制为型主的百伺服孝系统微已转余向数雷字化三，采捧用微乐机控习制。仇可以得看成号是伺钟服电蝴机的滥步物进化寿。同费样，粮现代堤的步叼进电曲机控土制，纽特别烈是采怀用闭魔环控胀制后隶，同侍样可算实现孕快速感精确脂的位昨置控尿制，萍其控暮制结塌构在貌许多冠方面鞭与交衡流伺在服电山机控分制是肃相通愤的。须在国哲外，琴己经高出现捉这样战的运扒动控缺制器疮，它框既可妄以对得步进膜电机块并行失开环躁或者名闭环猪控制机，也静可以量用来法控制熊直流劈或交污流伺战服电励机，肉实现谜闭环帝伺服粮控制期。提2.摇3开巨放式喉CN达C系似统的薪概要购设计撕概念州设计欧是在虫系统确正式点开发绳前对袭开放滔目标仿的清娘晰明描确，窗对系庆统体绿系结炎构的汉总体寄把握涌。因剑此，巡开放景式体浅系结铁构C涛NC尘系统丝的概足念设偷计着动重要垫解决坟的问你题是叠开放居什么舍以及沸如何易开放携。它鹅来源铅于对勒系统暖的全填面需爽求分袜析，勉依据抢开放妈式体药系结朗构基半于规版范社要求鲜进行牧体系素结构弹的构俊造。旅概念疗设计委的结周构形揉成可子供系侦统开垄发借齿鉴的府参考艘模型墓。尸2.知3.包1瞒开放庸式C冠NC涌系统网的需少求分天析传从咸应用拿的角画度，霉开放求式体您系结煤构C乡NC芹系统肉的设涝计目蜻标是积使系课统能范够最然大限赔度的京提供顽CN稿C系蔑统生原产厂全、机锈床设构备生萍产厂山和最兼终用胶户快尿递而扭有创芬造性善的解脉决当亡今制带造环点境中移的数拦控加侨工和钳系统茶集成影，不盛仅能栽够为枕设备触自由培地选规择、悔更新贡或重鲁构C笨NC株系统袖，配冒备合旧适的毯伺服冤执行绕部件甩、传很感器盼、P羊MC摸等外投设，低而且须系统尚与外烧设之峡间应乡具有孝强大忘的信袄息通恶讯能正力，园使之借能灵巾活运帐用于兰综合网化的半制造咳系统卡环境按之中们。拳洲岭表现洞在功绪能上亏，一如个开继放式冤的C区NC模系统晃应能钢够做祸到:丝1.旁用户嘉界面馒的开锋放伸圣胞能够桶提供仍一个陆统一截风格吼的操咬作界榆面，俱实现腰操作裳的简性洁性赢;同案时，景用户傻可根掌据需且求定巡制界婚面，协例如觉可以轻改变贪仿真柏形式沃、增悼加显牺示内厉容、可扩展换远程辟监视煎等功态能。酿2诚.裙功能炸模块摧的开缎放野胶爹用户柴或者阻开发屑商可虑按需渐选择径合适反的功皂能模会块，畅或开侮发新己的模互块。喜例如事，系竹统集凭成商保可更芒换或远自行茶开发掠插补擦模块咬、翻昌译模南块或屡扩展无高级死曲线够曲面垮插补葬功能杏，以覆适应证新的借加工断需求忽。魂3.马控制后功能羊的开稀放获势付系统泻的控江制对察象可秒以使衔任何秀厂家雕生产酷的机者床，赢不限许制机控床的建加工耻类型鲁，可丘以为堵车、程铣、隐刨床患等通耍用机雕床配愚套，给也可由以通床过加抓入或靠者开差发新饮的功核能模子块为该特征完加工桨、齿业轮加劫工等概专用散机床婚配套方。怖4.祥网络右模块历的开另放浊这数控梯系统载对另蝴一个翻并联向系统乓或高已层系酒统是欲开放亦的，肢它们货之间栽可以接通过倡网络辱相互怒操作稿。例糕如，峰可由瞒一台桌主控鲁制机痒来控雹制整户个网岗络，列控制并其它膛CN三C系矿统的肺起停片、监究视其健工作够状态姑。贤5.瘦硬件黑平台纯无关屠性和秃可移高植性期跳系统腹应该甩可以吉安装浇在大步多数舒类型踩的计勺算机盼硬件贼平台工上，夹以利睛于应茶用推培广和鸦降低龙成本钩，并逮且移辱植方抛便。抄2寇.3筋.2弃开放跌体系眯结构态CN右C系陶统的滔设计我原则画为了享全面闸支持速上述皇关于答开放矿式数研控系愉统的堆开放联概念哀、应经用特验性和闻功能锐，本们文提匪供了街如下扣的开铲放式削数控垦系统壶体系丽结构录设计喷原则传:帆1)错尽最玩大可埋能的妖利用覆PC啦机的拒软硬香件技衫术:葬个人果计算思机具衣有高仁可靠盾性和慢计算斗能力肯，硬雅件己贵经实陶现了谦标准染化。董PC筛上运墓行的速软件闷具有抄诸多民功能舒，如急友好日的界亮面、谅图形眉显示医、动金态仿躺真、月数控膛编程再、故丢障诊冰断、烦网络需通讯糕等。筑采用宿程序摘开发厌工具须，用冶通用肚编程被语言屋编制酬软件毯模块控代替瞎原有谎模块亦，便徒于生埋产商题和用寸户添育加具伤有自填己独私特技搏术诀江窍的搞功能右模块婆。答2)中模块盯化:止数控祥系统夫的模盯块化阁建立僻在各坊功能驰要素胞的逻碰辑分锤析基可础之得上，萍实现爪了模伍块之娇间的松标准胸连接公，以诊及即招插即租用。每模块钥化的相构成纳要素站能够输满足写用户考和厂把商的点多样票化和王多层推次的提要求豆。赌3)是动态座配置彻系统悬:太为了泽实现骄更崖灵活铲的配瞎置和疑更有炸好的钟操作终，本妻系统接能够株在系叠统启陷动、闭运行库状态筒下，亡完成订系统灾的动慧态配更置;足其实瘦现是态基于该系统诸拓扑紧结构告的动矿态生废成，镜包括披构成效要素特、参描数化筐构成吧要素役的功饭能、磨构成彼要素甚之间盒的信贝息流议的组夺织等炭几个例步骤丑。童4)帅可移啦植性萌:察系统越的模虚块化封保证葵了在暂同一策软硬般件平臭台上顷，具徒有相今同功昌能构维成要无素的报可移犁植性菌。但充是由睁于软蜻硬件恨平台由的多仙样性巴，需丛要实跪现在参多种外软硬哀件平兔台上辈的可蛾移植臣性。呜这就叨要求野本系水统的络规范校不依镜赖于箱特定补的软昨硬件书平台冰.本系系统雀要求崖所定谢义的文数据孝结构雾、命桃名习循惯、论用户搏接口油外观星等有卖利于依不同裂系统索平台歌的实禽现。培就软壳件讲留，采耐用分痒层设甘计或趁者客墙户/匀服务怀器设淹计凑应用歉程序保，将洗软、珍硬件帐有关抛的部掠分置经于底扯层贵，市便于绸替换笼，实惩现移揉植。盖5读)可犹扩展凉性:棉本系撇统可暖以使榜用户茫或者匙二次坑开发矛者安撇全、肢有效宪的将核自己碎的软暴件集涝成到僚个人各计算熄机系兽统中虽，形刘成自槐己的半专用嚷系统杜。其党方法现有两服种:倡首先驴是固另定模笋块内眨部结新构，仅预留会插入港用户搅专用钩软件刊接口品:其顶次是输提供炎用户免AP长I函谜数和备编程薄规范丝，供闭用户然创建序专用渔模块洋。袭龙上述舅开放太式体失系结将构的福设计眠原则孩，可拍以用于于指光导开巾放式迟数控条系统锈的具乒体结北构构桐造与促开发雾。占2麦.3浑.3帅基于农PC圾的开青放式曲数控秤系统全的体追系结卷构读结合巩当前悲计算遮机技次术的妄发展熟和控碗制系馆统的雪开放扁性趋途势，廉大家缓普遍案提出赠的开爽放式仔数控庭系仰统的闻参考症模型探如图番2-倒4量从图喷中可反以看查出，阶开放隆式体燕系结推构数误控系纸统的颤参考科模型堪是一杨个分览层结残构，额同时孤也是棚模块冻化的识，每钞一层撞都是选一个天模块祖。最成低层姑的是制数控赠机床赞系统丝的硬沙件平爽台，怜它包酒括机织床本愤身，乒X,贴Y番,蜡Z,金C遇轴驱竹动器嚷、各旷种继劳电器趣、伺炮服电修机等秘。再链上一必层是拢控制违器硬按件平胃台，评它是果一个呆计算敞机系贿统，貌一般议采用岁通用适的P凡C机砍硬件定结构壤，还鸦应提仁供与夏机床肤底层称的接梯口，店如数潮字I抹/O溪、可斧编程抗控制醒器(誉PL叼C)妥、运董动控患制卡蜂等。扔这两姓层是附硬件阵层。驳薪镰软件侮的最菌低层包是操款作系炊统，绕采用略Wi正nd纱ow卡s9展8,刮2检00晃0。迫这些仇操作夺系统迹提供阀良