第页基于PC的开放系统开发（开题报告）基于PC的开放系统开发数控技术0703（07230294）楼炯摘要：为了适应现代机械加工对数控系统高速度、高精度、柔性化和智能化要求，传统的数控系统难以满足用户的需要，而开放式系统解决了传统数控系统兼容性差和功能难以扩展等不足。本文对基于PC的开放式系统进行了研究，以PC+MCX314芯片为核心组成的运动控制卡的结构模式来实现数控系统的功能。系统软件采用分层、模块化的设计思想，具有自动、手动、坐标显示、编程能力强功能。关键词：开放式，运动控制，MCX314。1研究背景1.1课题背景及来源随着科学技术的发展，机械零件的形状和结构不断改进，对零件加工质量要求越来越高[1]。这使得数控机床在生产中得到广泛应用，同时也对数控系统提出更高的要求。尤其是随着柔性制造系统的迅猛发展和计算机集成制造系统的兴起和不断成熟，基于PC的开放式数控系统必将取代传统数控系统在机械生产制造业中发挥重大的作用。1.1.1课题背景先进制造技术是改造传统制造业的有效手段，而数控技术和数控设备是先进制造技术的重要组成部分[1]。我国的机床数控技术起步于1958年[1]。在过去的50年里，一方面从国外购进数控系统，一方面积极研究开发，取得了长足的进步。中等数控系统已经达到中小批量生产能力，如广数、华中等。随着科学技术和制造业的不断发展，对数控系统也提出了更高的要求，主要体现在高的运算速度和高精度、高可靠性以及完善的功能。为了适应不断出现的新的加工需求，数控系统应具有更强的软硬件重构能力而且重构的成本要低重构周期要短；为了适应未来面向任务和订单的生产模式，使生产控制系统的集成更为简便有效，必须改变数控系统封闭形的设计模式；为满足不同需要，数控系统应具有高度的模块化，可重新配置、修改、扩充和改装；较低的系统开发维护及培训的成本和较短的周期[3]。为了适应这些需要，必然要把传统的数控系统开放化。1.1.2课题来源浙江凯达机床股份有限公司是专业生产数控机床的企业，目前自行开发和生产的数控系统有KENT-10T、KENT-18T、KENT-18TC、KENT-18TM。为了适应市场的需求和潜在的需求，对基于PC的开放式数控系统进行研究具有较大的实际意义。课题的目的和意义课题的目的目前，开放式数控系统己经成为数控技术的发展趋势，很多研究机构都在对其进行研究，利用PC机的丰富的软硬件资源发展总线式、模块化和智能化的CNC系统，成为开放数控系统的最佳选择[6]。同时，通过对本课题的研究，加强对所学专业课程理解和提高应用能力，并使自己更多更深刻的了解这方面的知识，为将来的研究和开发打好基础。课题的意义浙江凯达机床股份有限公司所生产的KENT-10和KENT-18均为传统的闭式结构，对用户而言，因为不了解其内部结构和性能而只能使用已定义的输入和输出，几乎不可能加入新的控制策略和增加新的功能。随着计算机在制造过程的应用越来越广泛，用户对改造制造过程性能的需求也逐渐体现出来，因此闭式结构数控系统的局限性就越见明显。要达到现代制造技术对数控系统的要求，同时也为适应市场的要求，数控系统应能够被用户重新设置扩充修改和改装，并允许模块化的集成而不必重新设计硬件。目前PC机技术不断成熟，性能越来越好容量不断增加而价格则越来越低，为开发高性能低价格的数控系统提供了条件[13]。发展基于PC的开放式数控系统成为凯达机床股份有限公司今后发展的主要方向。2文献综述基于PC的开放式数控系统形式是PC+运动控制器，选用操作系统平台为Windows98，运动控制器为MCX314芯片构成的ISA/104总线接口的运动控制卡。基于PC的开放式数控系统概述2.1.1开放式数控系统概述在计算机技术飞速发展的今天，商业和办公自动化的软硬件系统开放性已经非常好，如果计算机的任何软硬件出了故障，都可以很快从市场上买到它并加以解决，而这在传统封闭式数控系统中是做不到的[13]。为克服传统数控系统的缺点，数控系统正朝者开放式方向发展。其主要形式是基于PC的NC，即在PC的总线上插上具有NC功能的运动控制卡完成实时性要求高的NC内核功能，或者利用NC与PC通讯改善PC的界面和其他功能。开放式数控系统是制造技术领域的革命性飞跃。其硬件、软件和总线规范都是对外开放的，由于有充足的软、硬件资源可被利用，系统软硬件可随着PC技术的发展而升级，不仅使数控系统制造商和用户进行的系统集成得到有力的支持，而且针对用户的二次开发也带来方便，促进了数控系统多档次多品种的开发和广泛应用，既可通过升档或裁剪构成各种档次的数控系统，又可通过扩展构成不同类型数控机床的数控系统，开发周期大大缩短[6]。2.1.2开放式系统发展情况，数控系统的开放化趋势，在全球制造