迈向开放式控制系统的CNC装置发展

从1952年世界上第一台数控机床诞生以来，数控技术经过几十年的发展已日趋完善，已由最初的硬件数控（NC），经过计算机数控（CNC），发展到今天以微型计算机为基础的数控（MNC）、直接数控（DNC）和柔性制造系统（FMS）等，现在正朝着更高的水平发展。但随着市场全球化的发展，市场竞争空前激烈，对制造商所生产的产品不但要求价格低，质量好，而且要求交货时间短，售后服务好，还要满足用户特殊的需要，即要求产品具有个性化。而传统的数控系统是一种专用封闭式系统，它越来越不能满足市场发展的需要。新的环境要求CNC装置进一步向开放式控制系统转化。

1.传统数控系统的缺点

1）与通用计算机不兼容，不同厂家的数控系统不兼容，甚至同一个厂家的不同系列的数控系统也不兼容。

2）各种数控系统复杂的内部结构、工作原理、运行过程，一旦数控系统发生故障，往往要找生产厂家来维修，很不方便，而且大大提高了维修费用。

3）难进行升级和进一步开发。

4）专用封闭式数控系统的发展一般滞后五年左右，在计算机技术迅猛发展的今天，这是一个相当长的时间。(www.xing528.com)

2.数控系统“开放”的要求来自以下几个方面：

（1）生产系统的要求 随着计算机技术的发展，特别是网络技术的发展，CIMS的实现形式将从大型主计算机和大规模数据库为中心的集中型，向以个人计算机为主的小型计算机互相连接、配置成网络的分散型发展。其变化不仅拥有技术上的优势，而且更符合实际生产的需要。

（2）生产设备的客观需要 工业生产中机床设备的种类很多，许多机床是直接根据用户的需要设计的。控制器生产商提供的数控系统大多是全功能的数控系统，数控系统中的许多参数都需要根据机床的实际情况设定，系统要提供设定参数的接口，以供机床制造商调整和修改。数控系统提供的全功能机床制造商不一定完全都需要。在这些情况下，都希望数控系统具有一定的“开放性”，即具有高度模块化的结构，可以重新配置、修改、扩充和改装。

（3）机床制造厂的推动作用 长期以来，数控设备制造厂和机床制造厂是各自独立开发产品的。数控厂商不断丰富系统的功能，但在数控机床实际应用中，并不一定需要庞大的系统功能支持。另一方面，机床制造厂和最终用户有许多经验，而这些经验不可能与数控装置的生产厂共享，很难融入到已有的数控系统中去。

传统数控系统的上述特点严重制约着数控技术的发展，不能满足市场对数控技术新的要求。加上开放式数控系统来自于不同方面的要求，人们在20世纪80年代就提出了开放式控制系统的概念。早在1987年，美国开始了名为“下一代控制系统”的NGC计划，并成立了“美国国家制造科学中心”，其主要目的是拟订并推进关于新一代开放式控制系统的详细分析与规范。其后有许多相关的研究计划在世界各国相继启动，其中影响较大的有美国的OMAC计划，欧共体的OSACA计划和日本的OSEC计划等。