數(shù)控機(jī)床的新一代PC數(shù)控系統(tǒng)
發(fā)布者:銳峰五金機(jī)械 發(fā)布時(shí)間:2019/7/29 21:04:42
數(shù)控系統(tǒng)是各類數(shù)控裝備的核心,因此通過科技創(chuàng)新首先發(fā)展具有中國特色的新型數(shù)控系統(tǒng),將是推動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的有效技術(shù)途徑。
實(shí)踐證明,10年來我們所走的PC數(shù)控道路是完全正確的。PC機(jī)(包括工業(yè)PC)產(chǎn)量大、價(jià)格便宜,技術(shù)進(jìn)步和性能提高很快,且可靠性高(工業(yè)PC主機(jī)的MTBF已 達(dá)30年〔3〕)。因此,以其作為數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件平臺不但可以大幅度提高數(shù)控系統(tǒng)的性能價(jià)格比,而且還可充分利用通用微機(jī)已有軟硬件資源和分享計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新成果,如大容量存儲(chǔ)器、高分辨 率彩色顯示器、多媒體信息交換、聯(lián)網(wǎng)通訊等。此外,以通用微機(jī)作為數(shù)控平臺還可獲得快速的技術(shù)進(jìn)步,當(dāng)PC機(jī)升級換代時(shí),數(shù)控系統(tǒng)也可相應(yīng)升級換代,從而長期保持技術(shù)上的優(yōu)勢,在競爭中立于 不敗之地。
目前,PC數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)有2種主要形式:(1)專用數(shù)控加PC前端的復(fù)合式結(jié)構(gòu);(2)通用PC加位控卡的遞階式結(jié)構(gòu)。另外還有一種正在發(fā)展的數(shù)字化分布 式結(jié)構(gòu)。其方案是將由DSP等組成的數(shù)字式伺服通過以光纜等為介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)與數(shù)控裝置連接起來,組成一完整的數(shù)控系統(tǒng)。這種系統(tǒng)雖然性能很好,但由于開發(fā)和生產(chǎn)成本太高,近期難以被國內(nèi)廣大用戶 所接受。上述結(jié)構(gòu)并不是符合中國國情的最好方案,適合中國國情的應(yīng)是將所有數(shù)控功能全軟件化的集成式結(jié)構(gòu),因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的硬件規(guī)模最小,不但有利于降低系統(tǒng)成本,而且更重要的是可以有效提 高系統(tǒng)的可靠性。
幾十年的經(jīng)驗(yàn)表明,可靠性好壞是國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)能否發(fā)展的關(guān)鍵。雖然影響數(shù)控系統(tǒng)可靠性的因素很多,但過大的硬件規(guī)模和較低的硬件制造工藝水平往往對可 靠性造成最大的威脅。以往,國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在總體設(shè)計(jì)時(shí)由于種種原因的限制,不得不選用技術(shù)指標(biāo)不太高的普通CPU,這樣,為完成數(shù)控的復(fù)雜功能往往需要由多個(gè)CPU來組成系統(tǒng),有時(shí)還需另加一些 專用或通用硬件電路來實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的一些高實(shí)時(shí)性功能(如細(xì)插補(bǔ)、位置伺服控制等),從而造成系統(tǒng)硬件規(guī)模龐大。
對于數(shù)控系統(tǒng)這種批量不大的產(chǎn)品,在國內(nèi)現(xiàn)有工藝條件下,很難從硬件制造的角度保證系統(tǒng)的可靠性,因而使得國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場的表現(xiàn)不佳,對國產(chǎn) 數(shù)控系統(tǒng)的形象和聲譽(yù)造成嚴(yán)重影響,使得不少用戶現(xiàn)在還心有余悸。
實(shí)踐證明,10年來我們所走的PC數(shù)控道路是完全正確的。PC機(jī)(包括工業(yè)PC)產(chǎn)量大、價(jià)格便宜,技術(shù)進(jìn)步和性能提高很快,且可靠性高(工業(yè)PC主機(jī)的MTBF已 達(dá)30年〔3〕)。因此,以其作為數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件平臺不但可以大幅度提高數(shù)控系統(tǒng)的性能價(jià)格比,而且還可充分利用通用微機(jī)已有軟硬件資源和分享計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新成果,如大容量存儲(chǔ)器、高分辨 率彩色顯示器、多媒體信息交換、聯(lián)網(wǎng)通訊等。此外,以通用微機(jī)作為數(shù)控平臺還可獲得快速的技術(shù)進(jìn)步,當(dāng)PC機(jī)升級換代時(shí),數(shù)控系統(tǒng)也可相應(yīng)升級換代,從而長期保持技術(shù)上的優(yōu)勢,在競爭中立于 不敗之地。
目前,PC數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)有2種主要形式:(1)專用數(shù)控加PC前端的復(fù)合式結(jié)構(gòu);(2)通用PC加位控卡的遞階式結(jié)構(gòu)。另外還有一種正在發(fā)展的數(shù)字化分布 式結(jié)構(gòu)。其方案是將由DSP等組成的數(shù)字式伺服通過以光纜等為介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)與數(shù)控裝置連接起來,組成一完整的數(shù)控系統(tǒng)。這種系統(tǒng)雖然性能很好,但由于開發(fā)和生產(chǎn)成本太高,近期難以被國內(nèi)廣大用戶 所接受。上述結(jié)構(gòu)并不是符合中國國情的最好方案,適合中國國情的應(yīng)是將所有數(shù)控功能全軟件化的集成式結(jié)構(gòu),因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的硬件規(guī)模最小,不但有利于降低系統(tǒng)成本,而且更重要的是可以有效提 高系統(tǒng)的可靠性。
幾十年的經(jīng)驗(yàn)表明,可靠性好壞是國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)能否發(fā)展的關(guān)鍵。雖然影響數(shù)控系統(tǒng)可靠性的因素很多,但過大的硬件規(guī)模和較低的硬件制造工藝水平往往對可 靠性造成最大的威脅。以往,國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在總體設(shè)計(jì)時(shí)由于種種原因的限制,不得不選用技術(shù)指標(biāo)不太高的普通CPU,這樣,為完成數(shù)控的復(fù)雜功能往往需要由多個(gè)CPU來組成系統(tǒng),有時(shí)還需另加一些 專用或通用硬件電路來實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的一些高實(shí)時(shí)性功能(如細(xì)插補(bǔ)、位置伺服控制等),從而造成系統(tǒng)硬件規(guī)模龐大。
對于數(shù)控系統(tǒng)這種批量不大的產(chǎn)品,在國內(nèi)現(xiàn)有工藝條件下,很難從硬件制造的角度保證系統(tǒng)的可靠性,因而使得國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場的表現(xiàn)不佳,對國產(chǎn) 數(shù)控系統(tǒng)的形象和聲譽(yù)造成嚴(yán)重影響,使得不少用戶現(xiàn)在還心有余悸。
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