浅析微型计算机在数控系统中的发展及应用

　　近几年，微型计算机和大规模集成电路制造技术的高速发展，推动了各行各业的发展。随着微型计算机的广泛应用，达到了能在恶劣环境下工作的理念。而在数控系统的开发和研制中，各部分的功能也发生了根本性的变化。特别是在数字化、信息化快速发展的今天，微型计算机系统在数控系统的开发中起着巨大的作用。但结合微型计算机的发展速度和应用场合，数控技术的发展还是滞后于微型计算机的发展，所以数控系统和数控产业的发展要积极跟上。基于这种思想，让人们认识到微型计算机在数控系统中的作用，以及怎样充分利用微型计算机的功能，实现数控系统通用化和信息化。
1 问题的提出

　　进入21世纪，随着通用型微型计算机的发展和普及以及许多国家对嵌入式微型计算机技术的大量投入，加快了其发展速度，从而使得这种设计理念在数控系统中得到广泛的应用，很好的解决了数控系统中的设计问题。然而数控的推广很重要，即如何将数控产品推向市场，为此必须将数控产品通用化、信息化和网络化。

2 微型计算机在数控系统中的发展

　　2.1 数控系统高的可靠性

　　数控系统的可靠性是数控机床质量的一项关键指标，常以平均无故障工作时间来衡量。随着新一代数控的研制成功，其平均无故障工作时间已长达十年以上。

　　2.2 加强标准化和开放性

　　因为基于微型计算机的开放式数控系统已不断适应制造业的发展需要，硬件的体系结构和功能模块就应该具有兼容性。比如许多硬件设施的模块化，这样便于购买和安装，为用户提供一个良好的使用环境。

　　2.3 网路数控的发展

　　在数控系统上开发多个通信接口和多级通信功能满足进线和联网的不同要求，使之不仅具有串行，DNC点对点的通信技术，还支持各种专用的网络操作。

　　2.4 数控系统的智能化

　　数控系统的智能化程度和微型计算机的应用是密切关联的，而使数控系统的智能化要求已发展到如下几个方面：

　　（1） 利用自适应数控技术，从加工中检测必要的信息，半自动调整系统有关参数，改善系统的运行状态，达到最佳的运行。

　　（2） 建立工艺参数数据库指导加工，并带有逻辑控制的神经网络系统。

　　（3） 各种伺服驱动装置的反馈控制，以及负载的自动适应过程。

　　（4） 由微型计算机智能自动化编程。

3 微型计算机在数控系统中的应用

　　3.1 数控系统由专用数控到开放型数控的转型

　　基于微型计算机设计的一种开放型数控，基本上机构是PC+NC，这种方式是将通用微型计算机与数字控制平台连接在一起构成前后台结构，形成多机、多过程数控系统这样可以充分利用微型计算机的软件和硬件资源实现数控系统由专用数控到开放型数控的转型。

　　PC+NC体系结构：将通用微型计算机嵌入到数控系统之中构成的典型的前台和后台结构，这里的PC是指不需要改造的通用微型计算机，NC就是数控技术（numerical  control） ，硬件结构见图1。

图1  PC+NC硬件体系结构

　　这种典型的前后台结构就是在单机数控系统的基础上实现的，它是通过高速通信模板与微型计算机互联构成的。这里所应用的是在单机CNC中对微型计算机的通用化进行改造，形成基于计算机的单机CNC系统。