國內開放式數控系統的研究現狀

    我國經過“六五”、“七五”引進消化，“八五”自主開發，“九五”產業化、工程化，基本掌握了數控技術，基本形成了一支研究、開發、生產的隊伍，基本具備了數控系統產品的配套能力。并根據國內外相關技術的發展情況，調整到基于PC的數控系統發展方向上來，形成了兩種平臺，開發出了四個基本系統，其中，華中 I型和中華I型是將數控專用模板嵌入通用PC機構成的單機數控系統，而航天I型和蘭天I型是將PC嵌入到數控之中構成的多機數控系統，形成PC+NC的前后臺型結構。
    目前國內比較有代表性的新型開放式數控系統研究主要有以下幾種:
1)基于軟件芯片的開放式數控系統
    華中科技大學(原華中理工大學)提出了一種基于軟件芯片(Software武漢理工大學碩士學位論文Integrated Chip，簡稱sic)的開放式數控系統的實現模式。在該模式中，通過對數控軟件的標準化與規范化研究，運用面向對象的機制，把數控系統的功能進行抽象并進行封裝，將數控軟件設計成具有穩定通用的接口、可以重用的SIC,每個sic完成數控系統的一個獨立模塊的功能，如插補功能由插補芯片完成、位置控制功能就由位置芯片完成。并且通過建立一個數控系統軟件芯片集成開發環境對SIC進行管理，用戶可以對SIC進行檢索、瀏覽和維護，還可以添加新的SICOS 用戶在組裝數控系統或進行二次開發時，可以將芯片庫中檢索出的sic按照用戶所要求的功能進行集成，并可以加入用戶新開發的SIC一起組裝，這樣開發出的數控系統比以前節省較多時間，總體質量也有大幅提高。其局限性在于，數控軟件芯片的規范化和標準化設計很大程度上由芯片的劃分決定，它需要嚴格定義，使它們具有更強的邏輯性和更好的封裝性。另外，更重要的一點是，這種軟件芯片的使用只是簡單的程序源代碼的重用，這種移植只能是同一種編程語言下的移植，是一種極為有限條件下的移植。
2)基于現場總線技術的開放式數控系統
    現場總線技術可以將大量的并行信號轉化為串行信號，利用雙線電纜或光纜可以在上百臺設備之間實時傳遞上千路的信號。當前現場總線接口和數據交換大多遵循 SERCOg(serial real-time communication specification)協議，是目前用于數字伺服而后傳動數據通信的唯一國際標準。SERCOS構成一個封閉的環路，根據伺服系統和PLC的不同地址，利用插在計算機中的SOFTSERCANS卡實現計算機與數字伺服系統之間的實時數據通信，形成一種基于現場總線的開放式結構數控系統。但由于 SERCOS有三萬多個參數，在SERCOS參數設置方面現在的系統大多都是使用默認值，這對于開發高速、高精度的開放式數控系統還有很大差距。并且 SERCOS總線技術較為昂貴，對于其普及應用也產生一定的不利影響。