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開(kāi)放式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)--開(kāi)放式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的定義

日期：2009年09月25　來(lái)源：本站原創(chuàng)　關(guān)鍵字：機(jī)床
    開(kāi)放式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的研究從20世紀(jì)80年代末開(kāi)始，到現(xiàn)在還沒(méi)有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因而還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的、明確的定義。
    開(kāi)放式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)鍵是開(kāi)放結(jié)構(gòu)，在軟件工程領(lǐng)域開(kāi)放結(jié)構(gòu)(或開(kāi)放系統(tǒng))不是一個(gè)新概念。IEEE認(rèn)為開(kāi)放系統(tǒng)應(yīng)該提供這樣的能力：符合系統(tǒng)規(guī)范的應(yīng)用系統(tǒng)可以在多個(gè)銷(xiāo)售商的不同平臺(tái)上運(yùn)行；可實(shí)現(xiàn)與其他應(yīng)用系統(tǒng)的互操作；具有統(tǒng)一的用戶界面風(fēng)格。
    由于對(duì)開(kāi)放式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)而言這個(gè)定義過(guò)于廣泛，因此制造學(xué)科很多研究機(jī)構(gòu)都給出了他們自己認(rèn)為對(duì)于制造領(lǐng)域更有意義的開(kāi)放定義。  OSACA(OpenSystemArchitectureforControlswithinAutomationSystem)的定義強(qiáng)調(diào)了軟件模塊間接口的重要性，其定義是：開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)包括一組邏輯上相互分離的功能部件，部件之間、部件和應(yīng)用平臺(tái)之間有著良好的接口定義，這種良好的接口定義保證了從不同供應(yīng)商處得到的部件可以組成一個(gè)能夠運(yùn)行于多種平臺(tái)之上的完整數(shù)控系統(tǒng)，而且其用戶界面風(fēng)格和其他數(shù)控系統(tǒng)是統(tǒng)一的。根據(jù)OMAC(Open Modular Architecture Contro~er)計(jì)劃的描述，一個(gè)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)必須滿足以下的需求：開(kāi)放性、模塊化、系統(tǒng)可裁剪、低成本，以及可靠性高和易于維護(hù)。不列顛哥倫比亞大學(xué)的YusufAlfintas教授認(rèn)為：開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)該是獨(dú)立的應(yīng)用程序、傳感器和計(jì)算機(jī)模板的模塊化集成，而所有這些部件可以由不同廠商提供。  雖然對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)還沒(méi)有統(tǒng)一的定義，但一般認(rèn)為對(duì)于機(jī)床的控制系統(tǒng)，通常意義的開(kāi)放應(yīng)具有以下特征：
    (1)機(jī)床模塊性(Modularity)和互換性(Interchangeability)系統(tǒng)高度模塊化，并且這些功能模塊具有完全開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)接口。不 同廠商的功能模塊可相互替代，具有互換性。這些功能模塊可以是硬件資源，如磁盤(pán)、RAM或CPU，也可以是軟件資源，如某類(lèi)API、某種控制功能類(lèi)或某種語(yǔ)言解釋器等。系統(tǒng)互換性不僅依賴于對(duì)功能控制器模塊劃分的標(biāo)準(zhǔn)化和對(duì)這些模塊接口定義的標(biāo)準(zhǔn)化，而且要求控制器從體系結(jié)構(gòu)的高度支持這種模塊間的互換。
    (2)機(jī)床可移植性(Portability)
    系統(tǒng)的模塊化保證了在統(tǒng)一軟硬件平臺(tái)上的相同功能構(gòu)件的可移植性。但是由于軟件干臺(tái)的多樣性，需要實(shí)現(xiàn)在多種硬件平臺(tái)上的可移植性。這就要求開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范應(yīng)該不依賴于特定的軟硬件平臺(tái)。開(kāi)放式數(shù)控所定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、命名習(xí)慣、用戶接口外觀等都應(yīng)有利于在不同的系統(tǒng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。對(duì)于軟件而言，為了滿足可移植性的要求，采用分層設(shè)計(jì)或客戶機(jī)\服務(wù)器模式設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，將軟硬件平臺(tái)相關(guān)的部分置于底層，只需替換底層軟件即可。
    (3)機(jī)床可伸縮性(Scalability)
    可伸縮性是控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的一種屬性。與可移植性不同，它包括兩重含義：一方面是指同一控制系統(tǒng)可以運(yùn)行于不同規(guī)模的計(jì)算平臺(tái)上，例如，既可以運(yùn)行在高速處理機(jī)上(如分布式多處理器總線系統(tǒng))，也可以運(yùn)行在一個(gè)單獨(dú)的PC上：另一方面，是指控制系統(tǒng)的扭模完全是定制的，集成商可以根據(jù)控制對(duì)象的特性、用戶的要求和預(yù)算情況，增減控制系統(tǒng)的功能或調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的目標(biāo)。
    (4)機(jī)床互操作性(Interopembility)
    機(jī)床互操作性包括：控制系統(tǒng)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)部件之間的互操作性，不同控制系統(tǒng)之間的互操作性，控制系統(tǒng)和外部應(yīng)用的互操作性。這不僅要求控制系統(tǒng)的各個(gè)功能部件具有開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口，而且要求控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)完全遵循支持?jǐn)?shù)據(jù)交換的軟件規(guī)范，如面向網(wǎng)絡(luò)、面向?qū)ο蟮取?br />     (5)機(jī)床可擴(kuò)展性(Expandability)
    機(jī)床可擴(kuò)展性是指用戶或二次開(kāi)發(fā)者可以采用安全有效的方法將屬于他們自己的加工經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)用軟件集成到數(shù)控系統(tǒng)中，形成自己的專(zhuān)有數(shù)控系統(tǒng)�？蓴U(kuò)展性的實(shí)現(xiàn)方法有兩種：
    ①可以采用一個(gè)固定模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但預(yù)留插入用戶專(zhuān)用軟件的接口的方式；
    ②提供用戶應(yīng)用程序接口(ApplicationProgrammingInterface，APl)和編程規(guī)范，供用戶編制自己的專(zhuān)用模塊。目前，這種方式的使用更為廣泛。

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