开放式数控系统平台架构及其应用研究

开放式数控系统平台架构及其应用研究

摘    要

数控技术和数控装备是制造业现代化的重要基础，它直接影响到一个国家的经济发展和综合国力。传统的数控系统大多采用封闭式控制结构，用户难以在其平台上进行二次开发，解决这一问题的方法是建立具有开放式体系结构的CNC系统。开放式数控系统的研究目的是要建立一种新型的模块化、可重构、可扩充的控制系统机构，以增强数控系统的功能柔性，能够快速而经济地响应新的加工要求。基于PC平台和Windows操作系统的开放式数控系统(Open CNC System)已经成为当前数控技术的研究热点和发展方向。
本文对开放式体系结构和系统平台进行了全面地研究，分析了国内外开放式数控系统的研究情况以及在PC平台上实现开放式体系结构的发展现状，同时，对基于PC平台的开放式数控系统的硬件方面和软件方面进行了方案设计。在硬件设计上，采用“NC嵌入PC”型结构，并对基于PCI总线的运动控制卡进行了设计；在软件设计上，利用Windows2000/XP平台，以Visual C++作为开发工具，实现了激光焊接系统的应用研究，体现了开放式体系结构的基本思想。
在开放式数控平台中，由于Windows的操作系统是通用的，具有软件和硬件的开放性，从软件到硬件都在不同程度上实现了模块化，便于系统移植和配置更改，对于相同类型的数控加工机床具有推广和应用的价值，同时，对开放式数控系统的进一步开发和研究有着重要的意义。

关键词：开放式数控系统；实时控制；PCI总线；WDM驱动程序