數控機床的新一代PC數控系統
發布者:銳峰五金機械 發布時間:2019/7/29 21:04:42
數控系統是各類數控裝備的核心,因此通過科技創新首先發展具有中國特色的新型數控系統,將是推動數控產業化進程的有效技術途徑。
實踐證明,10年來我們所走的PC數控道路是完全正確的。PC機(包括工業PC)產量大、價格便宜,技術進步和性能提高很快,且可靠性高(工業PC主機的MTBF已 達30年〔3〕)。因此,以其作為數控系統的軟硬件平臺不但可以大幅度提高數控系統的性能價格比,而且還可充分利用通用微機已有軟硬件資源和分享計算機領域的最新成果,如大容量存儲器、高分辨 率彩色顯示器、多媒體信息交換、聯網通訊等。此外,以通用微機作為數控平臺還可獲得快速的技術進步,當PC機升級換代時,數控系統也可相應升級換代,從而長期保持技術上的優勢,在競爭中立于 不敗之地。
目前,PC數控系統的體系結構有2種主要形式:(1)專用數控加PC前端的復合式結構;(2)通用PC加位控卡的遞階式結構。另外還有一種正在發展的數字化分布 式結構。其方案是將由DSP等組成的數字式伺服通過以光纜等為介質的網絡與數控裝置連接起來,組成一完整的數控系統。這種系統雖然性能很好,但由于開發和生產成本太高,近期難以被國內廣大用戶 所接受。上述結構并不是符合中國國情的最好方案,適合中國國情的應是將所有數控功能全軟件化的集成式結構,因為這種結構的硬件規模最小,不但有利于降低系統成本,而且更重要的是可以有效提 高系統的可靠性。
幾十年的經驗表明,可靠性好壞是國產數控系統能否發展的關鍵。雖然影響數控系統可靠性的因素很多,但過大的硬件規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,國產數控系統在總體設計時由于種種原因的限制,不得不選用技術指標不太高的普通CPU,這樣,為完成數控的復雜功能往往需要由多個CPU來組成系統,有時還需另加一些 專用或通用硬件電路來實現數控系統的一些高實時性功能(如細插補、位置伺服控制等),從而造成系統硬件規模龐大。
對于數控系統這種批量不大的產品,在國內現有工藝條件下,很難從硬件制造的角度保證系統的可靠性,因而使得國產數控系統在生產現場的表現不佳,對國產 數控系統的形象和聲譽造成嚴重影響,使得不少用戶現在還心有余悸。
實踐證明,10年來我們所走的PC數控道路是完全正確的。PC機(包括工業PC)產量大、價格便宜,技術進步和性能提高很快,且可靠性高(工業PC主機的MTBF已 達30年〔3〕)。因此,以其作為數控系統的軟硬件平臺不但可以大幅度提高數控系統的性能價格比,而且還可充分利用通用微機已有軟硬件資源和分享計算機領域的最新成果,如大容量存儲器、高分辨 率彩色顯示器、多媒體信息交換、聯網通訊等。此外,以通用微機作為數控平臺還可獲得快速的技術進步,當PC機升級換代時,數控系統也可相應升級換代,從而長期保持技術上的優勢,在競爭中立于 不敗之地。
目前,PC數控系統的體系結構有2種主要形式:(1)專用數控加PC前端的復合式結構;(2)通用PC加位控卡的遞階式結構。另外還有一種正在發展的數字化分布 式結構。其方案是將由DSP等組成的數字式伺服通過以光纜等為介質的網絡與數控裝置連接起來,組成一完整的數控系統。這種系統雖然性能很好,但由于開發和生產成本太高,近期難以被國內廣大用戶 所接受。上述結構并不是符合中國國情的最好方案,適合中國國情的應是將所有數控功能全軟件化的集成式結構,因為這種結構的硬件規模最小,不但有利于降低系統成本,而且更重要的是可以有效提 高系統的可靠性。
幾十年的經驗表明,可靠性好壞是國產數控系統能否發展的關鍵。雖然影響數控系統可靠性的因素很多,但過大的硬件規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,國產數控系統在總體設計時由于種種原因的限制,不得不選用技術指標不太高的普通CPU,這樣,為完成數控的復雜功能往往需要由多個CPU來組成系統,有時還需另加一些 專用或通用硬件電路來實現數控系統的一些高實時性功能(如細插補、位置伺服控制等),從而造成系統硬件規模龐大。
對于數控系統這種批量不大的產品,在國內現有工藝條件下,很難從硬件制造的角度保證系統的可靠性,因而使得國產數控系統在生產現場的表現不佳,對國產 數控系統的形象和聲譽造成嚴重影響,使得不少用戶現在還心有余悸。
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