数控系统的类型及发展方向

   2020-09-01 互联网中国铸造网18760
核心提示:  1946年第一台计算机在美国诞生,1952年第一台数控机床也在美国诞生。自此,数控技术紧跟着电子技术和计

  1946年第一台计算机在美国诞生,1952年第一台数控机床也在美国诞生。自此,数控技术紧跟着电子技术和计算机技术的发展而发展。据金属加工在线记者了解到,近50多年来,数控技术已经历了八代,可分为以下四个发展阶段:硬件数控阶段(1952~1970),计算机数控系统的发展和完善阶段(1970~1986),高速高精度CNC的开发与应用阶段(1986~1994),基于PC的开放式CNC的开发与应用(1994~)。

  从20世纪90年代开始,个人计算机(PC)的性能提高很快,从8位、16位发展到32位,可以满足作为数控系统核心部件的要求,而且PC机生产批量很大,价格便宜,可靠性高,数控系统从此进入第八代基于PC的CNC系统阶段。1994年,这种基于PC的CNC控制器在美国首先亮相市场,并在此后获得了高速发展。PC的引入不仅为CNC提供了十分坚实的硬件资源和极其丰富的软件资源,更为CNC的开放提供了基础。此阶段数控系统的特点是计算机的开放性与兼容性,技术特点为:PC技术,Windows操作平台(并能在最短的时间内采用计算机发展的新成果);技术支持为大量的硬件板卡厂商和大量的应用软件开发公司。

  开放式数控系统发展很快,目前正朝着标准化开放体系结构的方向前进。就结构形式而言,当今数控系统大致可分为4种类型:

  (1)传统数控系统如FANUC0系统、MITSUBISHIM50系统、Siemens810系统等。这是一种专用的封闭体系结构的数控系统。尽管也可以由用户作人机界面,但必须使用专门的开发工具,耗费较多的人力,而对它的功能扩展、改编和修改,都必须求助于系统供应商。目前,这类系统占领的市场已逐渐减小。

  (2)“PC嵌入NC”结构的开放式数控系统这种系统的基本结构为CNC+PC主板,即把一块PC主板插入传统的CNC机器中,PC板主要运用非实时控制,或CNC作为数控功能运行,而PC板作为用户的人机接口平台。如FANUC18i、16i系统等数控系统。尽管它也具有一定的开放性,但由于它的NC部分仍然是传统的数控系统,其体系结构还是不开放的。因此,用户无法介入数控系统的核心。这类系统结构复杂、功能强大,但价格昂贵。

  (3)“NC嵌入PC”结构的开放式数控系统这种数控系统是将数控的核心功能插卡化,并将其插入PC中,PC将实现用户接口、文件管理以及通信等功能,NC插卡将全面负责机床的运动控制和开关量控制,如美国DeltaTau公司用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC-NC数控系统等。

  (4)SOFT型开放式数控系统这是一种最新开放体系结构的数控系统。它提供给用户最大的选择和灵活性,它的CNC软件全部装在计算机中,而硬件部分仅是计算机与伺服驱动和外部I/O之间的标准化通用接口。用户可以在WindowsNT平台上,利用开放的CNC内核,开发所需的各种功能,构成各种类型的高性能数控系统。与前几种数控系统相比,SOFT型开放式数控系统具有最高的性能价格比,因而最有生命力。其典型产品有美国MDSI公司的OpenCNC、德国PowerAutomation公司的PA8000NT等。

  金属加工在线认为,数控系统技术发生的根本性变革体现在:数控系统体现结构由专用型封闭式向通用型开放式发展;数控系统的性能、功能向实时智能化、高速、高精、高效发展;数控系统的结构向超薄型、超小型发展;数控系统在网络化基础上,与CAD/CAM集成为一体,向满足FMC、FMS、CIMS对基层设备需求,实现了中央集中控制的群控加工发展。

 
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