开放式数控技术网络化发展趋势

4 开放式网络化数控系统的应用 

　　近年来，我国相继开发出了如华中Ⅰ型、航天Ⅰ型、中华Ⅰ型、蓝天Ⅰ型等数控系统。华中Ⅰ型以通用工业微机为硬件平台，模块化的开放式体系结构，达到了国际先进水平，获得了国家科技进步二等奖、国家教委科技进步一等奖，是目前获得国家奖级别最高的国产数控系统。开放式数控系统软、硬件平台，已在DOS、Linux操作系统平台开发成功。已经开发出了车床、铣床、加工中心、仿形、轧辊磨、滚刀磨、拉刀磨、工具磨、凸轮轴磨床、非圆齿扇插齿机、齿条插齿机、弧齿锥齿轮铣齿机、镗床、激光加工、玻璃机械、纺织机械、医疗机械等30多个数控系统应用品种。这也证明华中数控系统具有优良的开放性和二次开发性。 

　　在国家 863计划和科技攻关计划多年连续的支持下，我国基本掌握网络化数字化制造系统的基础技术。如1999年在中国北京举行的国际机床博览会上，武汉华中数控股份有限公司率先推出了网络数控系统原型机，实现了通过Intranet远程操作控制异地数控机床。博览会上，北京航空航天大学与北京市机电研究院合作，展出了基于PC计算机和光纤数字通讯伺服技术(SERCOS)的开放式数控系统，通过光纤同时控制1～8台机床上的50个伺服轴和主轴，组成的柔性生产线示范系统，获得国内机床行业高度评价。在 2001年的北京国际机床博览会上，华中数控与北京第一机床厂合作，展示了基于Internet的远程故障诊断技术；与桂林机床股份有限公司合作，展出了由四台机床联网组成的远程控制技术。这些都为网络环境下数控系统的研究开发奠定了良好的基础。又如华中数控在江苏常柴股份有限公司，将其模具车间的5台加工中心和一台仿形数控机床联网，可在远程异地设计、编程，然后通过Internet网络传送和共享零件加工程序，实现了CAD/CAM/CNC的网络集成，大大提高了生产效率和设备的利用率。 

　　常柴股份有限公司的北厂模具车间有四台数控机床采用了华中网络式数控系统，所有机床通过内部局域网(NT网)连接。模具车间的NT 网络上的服务器，通过Internet与5km外的常柴总厂计算中心连接。总厂计算中心由UGⅡ或其他 CAD/CAM软件生成的数控程序可通过Internet和服务器传送到任何一台数控机床的控制系统中。由于华中网络CNC具有较大的内存和外存空间，其资源可共享到计算机网络上。因此，每台配华中数控系统存储器上的数控程序，可通过网络共享到其他任何一台华中数控系统上。这使得数字化仿形测量所生成的数控加工程序可共享到其他非仿型功能的数控机床上加工模具。由于计算机局域网络的数据传送速度极快(约为10～100MB/s以上，而DNC接口的速度约为9.6kB/s)，对于复杂模具的大容量程序的传送速度非常快捷、可靠。 

　　开放式网络化数控在我国有以下几个方面的切实应用需求： 

　　(1) 网络制造、全球制造：在新的制造模式下，通过数控系统的上网，可满足未来制造企业在企业动态联盟过程中和制造系统重组过程中，通过网络对外发布或允许外部了解自己的制造能力，甚至组成网上虚拟车间(工厂)和电子商务，实现异地CAD/CAM/CNC 的网络制造。 

　　(2) 大容量存储资源共享：我国现有的大部分数控系统内存较小，没有网络功能(仅有速度较低的DNC接口)，没有大容量存储设备(如硬盘)。而大型复杂模具加工程序量非常大，一般以1MB为计量单位。应用网络数控系统即可在高速局域网上满足CAD/ CAM系统与数控系统进行大容量信息的通信与交换的要求。 

　　(3) 远程监控与诊断：当数控系统产生故障时，数控系统生产厂家可以通过Internet对用户的数控系统进行快速诊断与维护，可以大大减少维护的盲目性，提高设备完好率。满足用户对数控机床的远程故障监控、故障诊断、故障修复的要求。 

(4)远程操作和远程培训：通过把数控加工机床像办公网络中的共享打印机一样共享到网络上，满足某些制造行业对加工设备远程操作的要求(如火箭发动机装药后的整形加工)以及远程培训的要求。

5 结论 

　　开放式网络化数控系统能高起点提高我国数控技术和产业化水平： 

　　(1) 采用统一硬件平台和软件平台的技术，其技术发展具有连续性和持续性。 

　　(2) 国内数控系统开发生产厂家不必为基本硬件组件和软件组件的开发生产重复投入过多的设备与资金，可以集中力量开发其专长的项目，以国内总体的开发力量与国外大公司竞争，可以大幅度地提高国产数控系统的竞争力。 

　　(3) 国内主要数控厂家使用相同的基本硬件，可以提高硬件生产数量。适度规模生产可以大幅度降低数控系统的成本，提高产品的质量，增强产品的一致性。 

　　(4) 在开放式网络化数控系统上，可以方便地增加智能化控制功能，提高我国数控系统的档次。 

　　(5) 开放式网络化数控系统便于生产管理，可提高数控机床的生产率。 

　　(6) 基于规范的开放式网络化数控系统的售后服务更易于进行。 

　　充分认识到发展开放式网络化数控技术的紧迫性，开发具有我国自主版本的数控系统并进行示范应用，对于推动我国新一代数控系统发展，提高国产数控系统参与市场竞争的综合能力、为实现数控系统规模化生产奠定基础等方面均具有十分重要的意义。