车床能划分和接口规范化,运用面向对象的机制,把车床数控系统的功能进行抽象并封装,将数控软件设计成具有稳定性且通用接口可以重用的软件芯片,每一个软件芯片完成数控系统的一个独立模块的功能,如插补功能由插补芯片完成。并且通过建立一个数控系统软件芯片的集成开发环境(数控系统软件芯片库)对软件芯片进行管理,用户可以对软件芯片进行检索、浏览和维护,还可以添加自己制作的软件芯片。用户在开发新的数控系统时,只须从这些芯片软件库中取出所需的芯片进行组合即可。
基于COM的开放式数控系统
浙江大学王文、陈子辰教授提出采用微软的COM技术实现可重构软构件的开放式数控系统方法。
所谓软构件是基于COM的数控系统软构件的简称,即把车床数控系统按功能划分成若干模块,采用COM标准开发各个模块的具体功能,各模块在协同工作时,通过相互的标准接口完成实际任务。具有以上功能的模块称为基于COM的数控系统软构件(简称软构件)。所谓可重构是指数控系统以软构件为组织单位,包括车床数控系统基本软构件(如零件代码解释构件、刀补预处理构件、轨迹插补构件等)和适合不同数控系统的专用软构件,在需要的时候,各构件无须做较大修改,只将构件重新组合便可形成一套满足用户特定要求的数控系统。采用可重构的方法组建数控系统,可以提高数控系统的开放性和适应性。基于可重构软构件的开放式数控系统的基本思想是:采用软构件实现数控系统的模块功能(如设计、操作规划、加工工艺控制、运动/事件控制、轴/设备控制等功能),通过标准接口卡把数控系统的软件和机床连接起来,形成一套简捷、通用、具有更好开放性的数控系统。采用基于COM的软件设计方法,对数控系统进行模块化开发,可使车床数控系统模块化程度大大提高,使组成数控系统的模块问重构成为可能。
基于SERCOS技术的开放式数控系统
北京航空航天大学郇极教授等提出了基于SERCOS技术的开放式数控系统概念,并开发了基于SERCOS的开放式数控系统CH一2010/S。由于采用SERCOS技术,CH一2010/S的硬件结构十分简单,但却具有很强的控制功能和灵活性:
①可以控制1~50各伺服电动机和40~320个I/O点;
②快速完成系统的扩充、裁减或部件的替换;
⑨在同一硬件平台上,可以开发多种数控系统:
④CNC与伺服之间采用光纤连接,大大减少电缆布线;
⑤提供丰富的诊断信息,便于系统的安装和维护,提高系统可靠性:
⑨光纤连接也特别适用于大型机床车床所需的远距离控制功能。
基于RT—Linux的开放式数控系统
北京航空航天大学陈五一教授等提出了基于RT—Linux的开放式数控系统的概念,并在RT-IJnux的系统平台上,实现了基于组件的开放结构的数控原型系统。