合肥工业大学毕业设计翻译文献翻译题目：开放式控制器体系结构-过去，现在和未来学生姓名：学号：专业班级：机械设计制造及其自动化08-3班指导老师：院系名称：机械与汽车工程学院2012年02月12日开放式控制器体系结构-过去，现在和未来摘要:开放式控制系统是用于模块化和可重新配置制造系统实现的关键推动者。特殊用途的机器和自动化程度高，导致大量的开放式控制系统的供应商中立的标准为基础的重要性与日俱增。本文给出了一个概述了过去，现在和未来的开放式控制器体系结构。经过对不同的标准，分类和一般开放式控制器的特点，反映在市场上的数控产品进行评估和对在欧洲，北美和日本的全球性研究活动概述给定。随后，努力协调不同的结果，以便在将来建立一个共同的全球性标准。由于“混合和匹配”，必须集中注意于开放式控制系统的性质来进行一致性和互操作性测试。关键字：开放式结构控制数控机床1引言开放式控制器体系结构长期以来在机械控制领域是众所周知的。自九十年代初，世界各地的若干措施一直致力于让控制供应商，机床厂商和最终使用者从灵活敏捷的生产设备中获取更多的利益。主要目的是用于在一个厂商中立，标准化的环境中通过开放接口控制和配置方法进行易操作和集成的客户指定控制。这种系统的广泛接受和使用使得成本降低，灵活性增加。软件可重复使用，用户特定算法和应用程序可以集成。用户根据给定的控制配置可以自己设计控制方法。这种趋势迫于越来越多的特殊用途的高自动化水平的机械和越来越多的软件开发成本（图1）。图1：数控硬件和软件—实际的发展趋势过去数控领域的实际趋势是由与专有的硬件和软件组件相结合的独特的设备导向系统所主导。应用软件，系统软件和硬件的紧耦合导致系统非常复杂和灵活性差。为了维护和更远的发展产品，按照新的市场要求，巨大的措施已经被实施。现代数控方法，包括了广泛的功能来完成一个高质量，灵活的机械成果，在一个相同的标准化的环境下，它与减少处理时间，利于个人电脑的措施相结合（图2）。由于定义的接口和软件的平台，这种结构是软件导向的、可配置的。开放式控制接口需要不断整合新的、先进的功能到控制系统中去。，而且对于创造可重新配置的制造单元是非常重要的[17]。分拆硬件和软件可以从半导体产业和信息技术产业缩短的创新周期中获益。在重利用软件组件的可能性下，简单的通过升级硬件平台，系统的整体性能便增加了。图2：基于个人电脑的，面向软件的控制系统对于提供和使用开放式控制系统的人都有很多好处（图3）[7]。数控设计师和学者受益于高度开放也包括CNC的内部接口。对于数控装置的使用者外部的开放性更显重要。它提供了用于集成专用用户对现有控制的应用，和适应专用用户的要求，例如：适应性强的用户界面或机器和生产数据的收集。外部的开放主要基于内部的开放但是有功能上的或者性能上的限制。2这种技术现状2.1控制系统及其接口控制是非常复杂的系统,由于非常严格的实时的和可靠的需求。为了能控制复杂的系统，硬件和软件接口是本质的问题。控制系统的接口可以被分为两类—外部和内部接口。（图4）外部接口这些接口把控制系统连接到上一个单元、下一个单元、用户。它们可以分为编程接口和通信接口。NC和PLC编程接口由国家或国际标准来统一，例如RS-274，DIN66025或IEC61131-3。通讯接口也受标准很大程度的影响。现场总线系统像SERCOS，Profibus或DeviceNet是用来作为对驱动器和110s的接口。局域网（局域网），主要基于以太网和TCP/LP，的确可以反应卓越系统的接口。内部接口内部接口主要用于构成控制系统核心的组件间的交互和数据交换。在这一领域的重要标准是实时机制的支持。为了实现重新配置以及适应的配置，控制系统的内部结构基于一个平台概念。主要目的是从软件组件中隐藏具体硬件细节，在软件组件之间建立一个定义了的、灵活的方式。一个应用程序编程接口（API）可以确保这些要求。一个控制系统的整体功能细分成几个部分，通过模块化软件定义的API交互组件2.2控制系统的硬件和软件结构图5显示控制系统的硬件结构不同的变化。变化a）显示的是在控制系统的核心部分带有位置控制的模拟驱动接口。这种结构的每个模块使用自己的处理器，这导致特定供应商提供各种各样的硬件。结合模块导致了处理器的数量有明显意义上的减少。变化b）显示的是在集成控制功能下的智能数字驱动，由于高容量、小型化、处理器更高的性能。变化c）显示的是一个基于个人电脑的单个处理器解决方案，它是在操作系统的实时扩展下。所有的控制功能在实时环境中就像个人电脑中的软件一样运行着。2.3市场概述这些在市场上有用的控制提供了不同层次的开放，按照图6显示的标准。一个重要的标准是标准计算机（软件，操作系统和中间件