面向网络化制造的开放式数控系统的研究
开放式数控系统的体系结构及关键技术研究的开题报告
开放式数控系统的体系结构及关键技术研究的开题报告一、课题研究背景和意义随着信息技术和先进制造技术的快速发展，数控系统已成为现代制造业的基础设施，广泛应用于航空、航天、汽车、机械、电子等领域。
当前，数控系统正面临着日益增长的需求和多样化的应用场景的挑战。
传统的数控系统在开发、维护和升级方面存在诸多问题，如硬件平台封闭、软件开发复杂、升级成本高等。
为解决这些问题，国内外学者开始研究基于开放式结构的数控系统。
开放式数控系统作为数控系统的新型重要结构，具有极大的应用潜力和研究价值。
本研究拟就开放式数控系统的体系结构及关键技术进行深入研究，探讨其在制造业中的应用前景、优势和不足，并寻求解决方案，加强我国数控技术的自主研发和创新发展。
二、研究内容和方法（一）研究内容：本研究主要围绕开放式数控系统的体系结构和关键技术展开，具体研究内容包括：1.开放式数控系统的基本理论和技术研究，包括系统结构、控制策略、算法设计等方面的研究。
2.开放式数控系统的软硬件设计，建立数控系统的软硬件环境，保证其可扩展性和通用性。
3.开放式数控系统的实现和应用研究，开展数控系统的实际应用试验，探讨其在不同领域的适用性。
（二）研究方法：本研究将采用理论研究方法结合实验研究方法，采用文献查阅、实验探究、数学分析等方法，探索开放式数控系统的理论、实现和应用方面的问题。
三、预期成果和意义（一）预期成果：本研究的预期成果包括：1.开放式数控系统的体系结构和关键技术，系统论述其在制造业中的应用前景、优势和不足，并探讨解决方案；2.开放式数控系统的软硬件设计方案，建立数控系统的软硬件环境，保证其可扩展性和通用性；3.开放式数控系统的实现和应用案例，开展数控系统的实际应用试验，探讨其在不同领域的适用性；（二）意义：本研究将对开放式数控系统的理论与实践方面提供可靠的理论基础与实验数据，有助于推动我国数控技术的快速发展和提升。
同时，本研究成果还有望为制造业创新提供重要的技术支撑和产业优化，促进我国制造业高质量发展。
对开放式数控系统的研究综述
3. 欧盟o A s 以计划。早在1 8 年n 月，在德国机床厂提出的新型控制 97 器方案的原则为: 可组配、模块化和开放式。199 年1 月，欧洲各国的合 1 0 作计划o A A开始启动，目的是制定一个与制造商无关的开放控制系统结 s C 构。该计划提高了欧洲各国机床和控制系统制造商在世界市场中的竞争 力。O A A S C 计划提高了系统的开放和柔性程度，减少了开发、维护、培训和
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对开放 式数控 系统 的研究综述
苏有能
(长江大学机械工程学院 材料 湖北 荆州 4 4 23 30 )
〔 要 叙 放式明 放式 控系统的 优越性 及其发 状况， 展 介绍美国 以c、日 osE 、 osA 三大 。 本 c 欧盟 以 计划的 形成， 国 指出 内
到9伽/ m n。国内加工中心快速进给大多在3伽/ 耐n左右，个别达到 i 60. / 耐n。在加工精度上，国外卧式加工中心都装有机床精度温度补偿系 统，加工精度比较稳定，而国内尚在研发中。
五、结论
总之，传统的数控系统虽然技术发展的己经很成熟，但是因其局限
由专用性导致的系统封闭为系统自身的扩充、修改、兼容带来了很大 的困难。对侧C技术带来了极大的局限。束缚了 C自身产业的发展。 N C 三、国内外对开放式傲控系狡的研究状况
外数控技术的差距与对比.
【 关键词〕 开放式数控系统 优越性 差距与对比 特点
中图分类号: TPZ 文献标识码: A 文连编号: 1671一7597 (20 8 ) 03210128一01 0
一、开放式橄控系统的姐念及特征
控制器” 的结构. 该计划明确了各层次模块的功能、服务内容及接口 规
范，提出了控制器的分层模型。
网络化数控系统研究和开发
网络化数控系统的研究和开发摘要:网络化的数控技术是实现制造自动化、智能化、集成化和全球化的基础技术。
本文分析了开发网络系统的基本要求,提出了网络化数控系统的体系结构,重点对网络数控系统硬件平台和软件平台的设计与实现进行了阐述分析, 并指出了基于internet的网络数控系统是数控系统的研究发展趋势,有很强的实际应用意义。
关键词:网络数控系统;internet;cam/cam;数字控制;数字化制造cnc network of research and developmentabstract: network of nc technology is the realization of manufacturing automation, intelligence, integration and globalization of technology-based. this paper analyzes the development of the network system of the basic requirements of the proposed network of digital systems architecture, with emphasis on the numerical control system network hardware platforms and software platform of design and implementation of the analysis described, and pointed out that the internet-based network nc cnc is a system of research and development trends, there is a strong sense of practical application.key words: nc network system; internet; cam / cam; digital control; digital manufacturing1 引言计算机网络技术和信息技术的飞速发展带来了制造业的不断变革,数控技术作为未来先进制造技术的核心内容之一,正在朝着开放化,网络化,柔性化和智能化方向发展,数控装备产品的设计制造和应用开发都日益显示出基于开放接口标准的模块形态。
《开放式数控系统可重构技术研究》
《开放式数控系统可重构技术研究》一、引言随着制造业的快速发展，数控系统在机械加工领域的重要性日益凸显。
开放式数控系统作为数控技术发展的重要方向，其可重构性、灵活性和可扩展性成为当前研究的热点。
本文将就开放式数控系统的可重构技术进行深入研究，分析其重要性、现状及发展趋势。
二、开放式数控系统概述开放式数控系统（Open Numerical Control System，ONCS）是一种基于开放架构的数控系统，具有可重构、可扩展、模块化等优点。
与传统的封闭式数控系统相比，开放式数控系统在实现通用性、兼容性和灵活性等方面具有显著优势。
本文研究的重点在于开放式数控系统的可重构技术，该技术有助于实现系统的快速升级、功能拓展以及多轴联动控制等高级功能。
三、开放式数控系统可重构技术研究现状目前，国内外学者在开放式数控系统可重构技术方面取得了诸多研究成果。
从硬件角度来看，研究主要集中在高性能的控制器、高精度的传感器以及高效率的驱动器等方面。
从软件角度来看，研究则集中在模块化设计、多任务调度、实时性保障以及可重构算法等方面。
此外，国内外许多知名企业和研究机构都开发了各自的开放式数控系统平台，为可重构技术的研究提供了丰富的实践经验和理论基础。
四、开放式数控系统可重构技术的关键问题在开放式数控系统的可重构技术中，存在一些关键问题需要解决。
首先，如何实现系统的快速重构，以满足不同加工需求和工艺要求；其次，如何提高系统的模块化程度和兼容性，以降低系统的复杂性和维护成本；再次，如何保障系统的实时性和稳定性，以确保加工过程的顺利进行；最后，如何实现系统的智能化和自动化，以提高生产效率和加工质量。
五、开放式数控系统可重构技术的解决方案针对上述关键问题，本文提出以下解决方案：1. 优化模块化设计：通过优化模块化设计，将系统划分为多个独立的模块，每个模块具有特定的功能。
这样可以根据实际需求进行快速重构和功能拓展。
2. 引入先进的算法：通过引入先进的可重构算法和优化策略，实现系统的快速重构和实时响应。
开放式智能化网络化的数控技术论文
开放式智能化网络化的数控技术论文毕业论文开放式智能化，网络化的数控技术学号姓名班级专业系部指导老师完成时间2012 年1 月20 日至2013 年3 月18 日题目：开放式智能化，网络化的数控技术摘要:从20 世纪90 年代开始, 数拉系统体系结构从封闭开始转向开放, 数控系统硬件结构趋向标准化, 更多的硬件具有了互换性; 数控系统的软件结构则趋向模块化、透明化; 数控系统的功能则趋向智能化; 数控系统与其他控制系统逐渐以网络相连接, 以实现远程控制、远程维修服务等内容。
开放式智能化、网络化的数控技术是实现制造自动化、智能化、集成和全球化的基础技术。
关键词: 数控系统; 开放; 智能化; 网络; 全球化目录第1章开放式智能化，网络化的数控技术 (4)页第2章开放式数控系统的结构和优势 (6)页第3章智能化数控系统智能表示及实现方法的研究 (9)页第4章网络化的数控技术……………………………………………… 12页第5章开放式智能化、网络化的数控技术 (15)页结束语……………………………………………………………………… 19页参考文献…………………………………………………………………… 20页第1章开放式智能化，网络化的数控技术数控技术，简称数控。
即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。
数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。
由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。
1949年，该公司与美国麻省理工学院(MI T)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。
1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心( M C M a c h i n i n g C e nt e r)，使数控装置进入了第二代。
基于PC的开放式数控系统研究
2、运动控制算法
2、运动控制算法
运动控制算法是开放式数控系统的核心，直接影响系统的性能和精度。本次 演示采用基于PID的控制算法实现伺服电机的速度和位置控制。该算法具有简单 可靠、易于实现等优点。根据实际应用需求，还可对算法进行优化和扩展。
3、通讯协议
3、通讯协议
为了实现PC与其他设备之间的实时通信，本次演示采用以太网通讯协议。以 太网具有高速、稳定、可靠等优点，能够满足开放式数控系统对实时性的要求。 同时，以太网的通用性使得系统可以方便地与其他设备进行互联互通。
参考内容
内容摘要
随着现代工业生产的不断发展，开放式多轴软数控系统在复杂零件加工、精 密制造、自动化生产线等领域发挥着越来越重要的作用。本次演示将围绕基于PC 机的开放式多轴软数控系统关键技术进行研究与实现，旨在提高系统的性能、可 靠性和灵活性。
一、研究现状
一、研究现状
近年来，开放式多轴软数控系统得到了广泛，成为研究热点之一。现有的研 究成果主要集中在以下几个方面：
二、关键技术
3、高精度时序控制技术：为提高加工精度，需要研究高精度时序控制技术。 具体包括：对加工过程进行精确建模，实现对加工过程的精确控制；采用高精度 传感器和反馈装置，实现对加工过程的实时监测和修正；通过研究先进的时序控 制算法，实现对各轴之间时序关系的精确协
本次演示将采用以下研究方法对开放式多轴软数控系统进行研究和实现： 1、理论分析：对开放式多轴软数控系统的关键技术进行深入的理论分析，建 立相应的数学模型和算法，为系统的实现提供理论依据。
开放式数控系统设计
1、系统整体结构
1、系统整体结构
基于PC的开放式数控系统主要由PC、运动控制器、伺服驱动器、传感器等组 成。其中，PC作为主控单元，负责运动控制算法的计算和执行；运动控制器负责 将PC发出的指令转化为伺服电机的控制信号；伺服驱动器驱动伺服电机执行控制 信号；传感器负责实时监测系统的运行状态，为PC提供反馈信息。
开放式网络化数控系统及关键技术分析
控 系统验证 样机 ，具 有一定 的 可移植 性 、互操 作 性和
相 容性等 开放性 特征 。 实 ， １ ８ 其 在 ９ ８年前后 就 出现 了 “ 开放式 结 构 控 制器 （ ｅ ｃ ｉ ｃｕｅＣ ｎｒ ｌ ｒ ” Ｏｐ ｎＡｒｈｔ ｔ ｒ ｏ ｔ ｌ ） ｅ ｏｅ
开 放 式 网络 化 数控 系统及 关键 技 术分 析
张 双喜 ，杨 林
（ 阳： 业 大 学 机 械 工 程 学 院 ，辽 宁 沈 阳 １ Ｏ ７ ） 沈 ７ － １８ Ｏ
摘 要 ： 细 阐述 了开 放 式 网络 化 数 控 系 统 内涵 及 其 国 内外研 究 的 现状 ， 此 基 础 上 ， 开 放 式 网 络 化 数控 系统 详 在 对 研 究及 发 展 中 的关 键 技 术 ￣ＴＣ ／Ｐ协 议 的 通 信技 术 、 ｉ ｏ ｋｔ 程 等方 面 进 行 了分 析 ， 指 出 了 网络 制造 ｐ ＰＩ Ｗ ｎ ｃｅ 编 Ｓ 并 已经 成 为 当前 制 造 业 的发 展 趋 势 。
（ 洲 的德、 、 欧 法 意等 国于 １ ９ ９ ５年联 合启 动） Ｌ ， 些 等 １这 ］
“ ｅ ｎ ｆｃｕ ｉｇＥ ｖｒｎ ｎ ” 开放 制 造环 境 ） Ｏｐ ｎＭａ ｕａｔ ｒ ｎ ｉ ｍｅ ｔ （ ｎ ｏ 等 ， 些控制 系统对 设备 的远 程控制 和无人 化操作 、 这 远
关 键 词 ：数 控 系统 ；研 究现 状 ； 关 键 技 术
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ３ Ｐ ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ
１ 开放 式 网络化数 控 系统的 发展 现状
Ｃ ｍｍｕ ｉ ｔ ｎ Ｓ ｓｅ 于 １ ９ ｏ ｎｃ ｉ ｙｔｍ， ａｏ ９ ５年 成 为 Ｉ Ｃ ４ １国 Ｅ １９
面向网络化制造开放式数控系统在实践教学上的探讨
能信号 、 回零 信 号 、 大 器 出 错 信 号 等 。 放
２ 开放式 控 系统 网络 化 实现
随 着计 算机 网络 和通讯 技术 的 发展 以及 制造 自 动化 的需要 ， 台数 控设备联 网运行的 单 要求越来越 迫切 。 只有正确 的选择 网络 和通讯 参数 ， 才能保 证数据传输 的可靠性 、 稳定性 。 考 虑数控加工 的特 点及实 际生产的需要 ， 们针 我 对从 远 程 Ｉ ｔ ｍ ｅ ／Ｉ ｔ ａ ｅ 获 得 的 ＣＡＤ／ ｎ ｅ ｔ ｎｒ ｎ ｔ Ｃ Ｍ软 件 设 计的加 工 程 序 实现 计算 机 端 与 Ａ Ｃ 端的程序 的发送 ， ＮＣ 将要发送的数控程序 以 文本 文件的格式进行发送 ， ＮＣ 当Ｃ 系统接收到 发送 命令后 ， 自动地把此程序保存￣ Ｃ 的程 ］ ＮＣ 序存 储器里并执 行 。 ２ １数控联 网方案选择 ． 我们根 据数 控机 床的特 点 选取采 用ＲＳ － ２２ ３ 串行接 口服务器的 方法 ， 考虑 Ｃ 与Ｐ 通 ＮＣ Ｃ 讯的实 际情 况 ， 我们选择 了大家都熟 悉的以太 网作为组 网标 准 。 系统相 对比较便宜且 容易 该 安装 ， 直接利 用每个 工作站 网卡 上的Ｂ － ＮＣ Ｔ 型连接 器， 可以将 电缆从一 个工作站连 接到 就 另一个 工作 站 ， 完成 网络 传输控 制任 务 。 据 根 Ｃ 机床 与Ｐ 之 的实 际情况 ， ＮＣ Ｃ 充分 考虑几 种 物 理拓扑方法 的优缺点 ， 我们选 用星型拓 扑方
ｌｉＩｉＪｊｉ０ ： 。 ｉｊ ｊｌｊＩ【 ｉｊｉｉｉｊｉＩ ｉ 。 。 ｌｊ｝２ｊｉｊ— ｌ ： ． 。 。。
电 化教育研究
面 向 网络化 制造开放 式数控 系统在 实践 教学上的探讨
吴长 忠 李强 高树义 潘巧生’ （． １ 济南大学机械工程学院 ；２ 山东省特殊教育 中等专业 学校 ；３ ７ ７ ０ ． ． ２ ９ 部队 济南 ２ ０ ２ ） ５０２
基于开放式数控系统的研究
基于开放式数控系统的研究摘要：目前的数控加工系统，绝大数情况下必须采用相应的专用配件，一旦发生故障，维修成本较高。
文章分析了现有数控系统的各种利弊后提出了以“CNC 控制板V44”接口板为核心，通过该接口板与步进电机及驱动器、相关检测元件、其它功能部件的连接，共同构建了数控机床的硬件平台；并采用PC机中的相关软件对机床进行控制。
该开放式数控系统不仅具有模块化、可重构、可扩充等优点，还具有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，并向智能化、网络化方向大大发展。
关键词：开放式数控系统CNC控制板V44 Mach3控制软件0引言数控技术快速的更新换代很大程度上是因为计算机技术的飞速发展。
随着生产系统的要求、生产设备的客观需要以及机床制造企业的推动作用，才慢慢推出“开放式数控系统”这一概念。
所谓“开放式数控系统”，即模块化、可重构、可扩充的软硬件数控系统。
目前，我国数控机床配置的系统有日本的发那克、三菱、德国的西门子及少量的国产数控系统。
无论是国外还是国产的系统，绝大数情况下必须采用相应的专用配件，一旦发生故障，维修成本较高。
同时由于系统的封闭性，用户无法自行开发或集成满足自己要求的数控系统。
本文根据开放式数控系统的基本框架对正在使用中的数控机床的软硬件进行了重新的设计，完成一台“基于PC机控制系统”的数控车床，为开放式数控系统体系的建立和实现多一种设计。
1 现有数控机床硬件结构与控制系统数控机床一般由机床本体、CNC装置、输入/输出设备、伺服单元、驱动装置、可编程序控制器PLC、测量装置、电气控制装置、辅助装置等部分组成。
将数控加工程序输入数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、起停，进给运动的方向、速度和位移大小，以及其他诸如刀具选择交换、工件夹紧松开和冷却润滑的启停等动作，使刀具和工件及其他辅助装置严格地按照数控加工程序规定的顺序、路程和参数进行工作，从而使工作台完成给定的任务。
数控机床的结构框图如图1所示。
基于网络的开放式CNC机床远程加工系统的研究
Ｕ ｎ ｔ ａ Ｒｏ ｏｒｓ ａ ｏｒ ｎａ ｙ ｉ ｏ Ａ Ｈ ｙｄ ａ ｌｃ ｓ ｅ ｄｙ ｔ — ｔ ｔ ａ ｌ ｓｓ ｆ 。 ｒ ｕ ｉ Ｐｕ ｐ‘ｕｒ ｍ — — ｔ 。
ｎｎ— Ｆ ｎ ｘ ｅｉ ｎａ Ａｐｏ ｃ ［ ］ Ｐ ｏ ｅｄｎ ｓｏ ｈ ｉｅＣ Ｄ ａ ｄＥ ｐ ｒ ｍｅｔｌ ｒａｈ Ｄ ． ｒｃｅｉｇ ｆｔｅ
质， 已成为 当代 制 造 业 发 展 的 迫 切需 求 。近 年 来 网 络 技术 的飞速 发展 以及 开放 式 Ｃ Ｃ（ ｏ ｕｅ — Ｎ Ｃ ｍｐ ｔｒ Ｎｕ
机
ｍｅｉａ Ｃ ｎ ｒｌ ｒ ｌ ｏ ｔｏ 计算 机 数 控 系统 ） 床 的大 量 投 入 ｃ 机 使用 ， 为制 造企 业 实现 生 产 活动 的 自动 化 和 信 息 化 奠定 了基础 ｌ 。在 此 背 景 下 ， 究 开 发 了基 于 网 络 １ ］ 研
的开放 式 Ｃ ＮＣ机 床 远 程 加 工 系 统 ， 仅 可 以实 现 不
远 程 实时加 工 制造 ， 可 以对 企 业 关 键 设 备 进 行 远 还
程 监控 和维 护 。
通 过 软 件 画 面 进行 操 作
图 １ 远 程 加 工 系统 网络 结构 图
１ 系 统 网络 结 构
动 的 自动化 和信 息化 奠定 了基 础 。在 此背景 下 ， 究开发 了基 于 网络 的 开放 式 Ｃ 研 ＮＣ机 床 远 程加 工 系统 ，
不 仅 可 以 通 过 网 络 实 现 远 程 实 时加 工 制 造 ， 可 以 对 企 业 关键 设 备 进 行 远 程 监 控 和 维 护 。 还
关键 词 ： 放 式 Ｃ 开 ＮＣ； 程 加 工 ； 程 监 控 远 远
开放式数控系统的构建及其关键技术研究
开放式数控系统的构建及其关键技术研究一、本文概述随着制造业的快速发展和智能化转型的深入推进，数控技术作为现代制造业的核心技术之一，正面临着前所未有的发展机遇和挑战。
开放式数控系统作为一种新型的数控系统架构，以其灵活性、可扩展性和开放性等特点，成为了当前数控技术研究的热点和前沿。
本文旨在探讨开放式数控系统的构建方法及其关键技术，以期为提升我国制造业的智能化水平和核心竞争力提供理论支持和技术指导。
本文首先对开放式数控系统的基本概念和特征进行阐述，明确其在现代制造业中的重要地位和作用。
然后，重点介绍开放式数控系统的构建方法，包括硬件平台的选择、软件架构的设计、功能模块的开发与集成等方面。
在此基础上，对开放式数控系统的关键技术进行深入分析，如实时控制技术、网络通信技术、数据处理技术等。
这些技术是实现开放式数控系统高效、稳定、安全运行的关键所在，也是本文研究的重点。
本文还将对开放式数控系统的应用案例进行介绍，以展示其在实际生产中的应用效果和优势。
对开放式数控系统的发展趋势和前景进行展望，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
通过本文的研究，旨在为我国制造业的智能化转型和数控技术的发展提供理论支持和技术指导，推动开放式数控系统在制造业中的广泛应用和深入发展。
二、开放式数控系统的总体架构开放式数控系统的总体架构是构建高效、灵活和可扩展数控系统的关键。
它基于模块化和标准化的设计原则，旨在实现数控系统硬件和软件资源的最大化共享和互换性。
该架构的核心思想是将数控系统的各个功能组件划分为独立的模块，并通过标准化的接口进行连接和通信，从而形成一个开放、可重构的数控系统平台。
在硬件层面，开放式数控系统采用模块化的设计，将数控系统的各个功能模块如控制器、驱动器、传感器等设计成独立的硬件模块，并通过标准化的接口进行连接。
这种设计使得用户可以根据实际需求，灵活地选择和配置硬件模块，实现数控系统的个性化定制和扩展。
在软件层面，开放式数控系统采用分层的架构设计，将数控系统的软件功能划分为多个层次，如设备驱动层、控制算法层、用户界面层等。
第2讲：开放式、网络化数控系统及其应用
三、开放式、网络化数控系统软硬件平台 1、ONC开放式数控系统标准 第一层：具有可配置功能、开放的人机界面的 通讯接口及协议。 第二层：控制装置在明确固定的拓扑结构下允 许替换、增加NC核心中的特定模块以满足用户 的特殊要求。 第三层：拓扑结构完全可变的“全开放”的控制 装置。（目前标准未定义）
—特殊专用系统开发—
传统系统
• 对特殊、专用系统开发不容 易，需花大量时间。
开放式系统
• 使用开放式软件平台和 C++等高级语言，容易 开发
—联
传统系统
• 须用CNC制造商专用硬件和 通讯方法，联网时需专有 技术，联网成本高。
网 性—
开放式系统
• 应用商品化网卡，与PC 联网技术相同，联网成 本低。
引言
开放式、网络化数控系统是实现高水平装备的保 证，其核心是开放式。开放式体系结构数控系统 具有更好的通用性、适应性和可扩展性，并使数 控系统向智能化、网络化方向发展。 国家数控系统工程研究中心多年来一直致力于开 放式数控系统软、硬件体系结构的研发、生产和 推广应用，成功开发、生产出新一代开放式、网 络化数控系统。
OSACA构成
由一系列逻辑上相互独立的控制模块组成开放式系统； 模块间以及它们与数控平台之间具有友好的接口协议； 不同制造商能相互合作实现在该平台上运行各种应用模 块。
OSACA数控平台
由硬件和软件组成，包括操作系统、通讯系统、系统设 定、图形服务器和数据库系统等。系统平台通过API与具体 应用模块 AO 发生关系。 AO 按其控制功能可分为：人机控 制 MMC (Man-Machine Control)、 运 动 控 制 MC(Motion Control)、逻辑控制 LC (Logic Control)、轴控制 AC(Axis Control)、过程控制PC(Process Control)。
开放式数控系统网络通讯的研究的开题报告
开放式数控系统网络通讯的研究的开题报告一、选题背景及意义随着计算机技术的不断发展和广泛应用，自动化生产已成为工业生产的重要手段。
数控技术作为自动化生产的一种重要手段，已经被广泛应用于机械加工、电子加工等领域。
数控技术的发展，使得加工质量得到了大幅提升，加工效率也得到了极大的提高。
然而，在计算机技术和数控技术的快速发展的同时，数控系统的开放性和通讯能力却面临着严重的问题，限制了数控系统的进一步发展和应用。
开放式数控系统网络通讯的研究，旨在解决数控系统通讯不稳定，通讯速度慢，通讯距离短等问题，实现数控系统在不同领域不同品牌之间的通信，提高数控系统的开放性和通讯能力，为工业生产带来更大的便利和效益。
二、研究内容本研究旨在探究开放式数控系统网络通讯的实现原理和技术，研究数控系统通讯标准和通讯协议，探索数据传输协议和协作机制，以实现不同领域、不同品牌的数控系统之间的通信。
具体研究内容包括：1. 开放式数控系统通讯标准和通讯协议的研究，对目前常用通讯标准和协议进行归纳总结，并对其优缺点进行评价。
2. 数控系统网络通信软、硬件的研发，包括数据传输卡、中继器、局域网等通讯设备及软件。
3. 数控系统网络通讯数据传输协议的设计与实现，主要针对不同品牌、不同版本的数控系统之间的通讯协议设计。
4. 数控系统通讯的安全性、稳定性和可靠性的研究，确保通讯过程中数据不受干扰和破坏，提高系统的稳定性和可靠性。
5. 数控系统网络通讯的实践应用，分析数控系统网络通讯在不同领域中的应用例子，对数控系统网络通讯的优势和不足进行评估，并提出进一步优化和改进的建议。
三、研究方法本研究采用文献调研、理论分析、软硬件实验等多种研究方法，通过理论研究和实际操作相结合的方式，总结数控系统通讯标准和协议，研究数控系统网络通讯的软硬件设备及其通讯协议，研究数据传输协议和协作机制，保障系统的稳定性和安全性，最终完成数控系统网络通讯的实践应用。
四、预期成果本研究预计达到以下成果：1. 研究开放式数控系统网络通讯的实现机制和技术，归纳总结数控系统通讯标准和协议，为今后的数控系统网络通讯研究提供参考。
开放结构数控系统网络化应用开发平台的构建
开放结构数控系统网络化应用开发平台的构建1．引言数控技术作为未来先进制造技术的核心内容之一，正在朝着开放化，网络化，柔性化和智能化方向发展，数控装备产品的设计制造和应用开发都日益显示出基于开放接口标准的模块形态。
基于模块和组件的系统构建策略更能体现产品设计制造过程中的人性化思想，每一个模块都是一个有针对性应用领域的技术产品形式，是该领域技术原理，应用方案和实现形式的综合体现，是其在数控加工环境下的具体应用，其设计理念和性能指标都体现数控加工技术的要求和市场应用的需求，这些充分体现设计者个性化的产品组件通过开放的标准接口形式有机的结合，组成了功能丰富性能完善的数控装备产品。
数控技术是一个综合性很强的技术学科，涉及系统控制，工业设计，机械结构，变频调速，网络通讯，信号分析等范围很广和适用性很强的技术领域，这些技术原理在工科学校的机电一体化教学中都有涉及，但在应用实践上相对分散，目前只注重在数控操作技能上的能力培养，一系列的计算机辅助设计制造软件也都是针对于这一目标，缺少一个贯穿于整个数控技术领域中的开发应用环境，来从系统规划的高度和应用开发的层面来实施数控技术能力素质培养的目标。
正是针对于这一数控技术培养模式的局限性，本文建立了一个针对于整个数控技术应用开发领域一体化实验平台，采用组件和模块的思想建立了一个集成的设计开发环境，实现从数控装备产品规划，方案选择，运动算法和人机交互等各个环节的教学实践活动，下面将从总体策略，结构特征，关键技术等几个方面给予阐述。
2系统组建策略2.1数控系统的组成在这里我们将一般数控系统的概念广义化，定义成由控制器，机械结构，伺服单元等三个主要部分组成的产品模式。
控制器就是我们通常所说的计算机数控系统，它由专用或通用计算机硬件加上系统软件和应用软件组成，完成数控装备的运动控制功能，人机交互功能，数据管理功能和相关的辅助控制功能，是数控装备功能实现和性能保证的核心组成部分，是整个数控体系的中心模块。
面向网络化制造开放式数控系统的研究的开题报告
面向网络化制造开放式数控系统的研究的开题报告
一、研究背景和意义
数字化和网络化的浪潮正在改变着制造业的生产方式，推动制造业
朝着智能化、柔性化和高效化的方向发展。
数控机床作为现代制造业中
最基础的生产设备之一，其发展趋势已经由单一的高精度、高速度向智
能化、柔性化、网络化和开放化的方向转变。
开放化是当前制造业发展
的必然趋势，开放式的数控系统已经成为数控机床的发展方向。
因此，
针对网络化制造场景下的开放式数控系统进行深入研究，对于推进制造
业的数字化和网络化发展，提升我国制造业整体水平和竞争能力都具有
重要的意义。
二、研究内容和方法
1. 研究现有的数控系统架构和开放式协议标准，分析现有系统的优
缺点以及存在的问题；
2. 针对网络化制造场景下的开放式数控系统，建立系统的理论模型，研究系统的基本功能和架构；
3. 基于云计算、物联网和大数据技术，进行系统的设计和开发，实
现系统的网络化和开放化，并通过实验验证系统的可行性和有效性；
4. 最后进行系统优化，提高数控系统的性能指标，进一步推进制造
业数字化和网络化的发展。
三、研究预期成果和应用
本研究旨在开发一种面向网络化制造场景下的开放式数控系统，将
其应用于现代制造业中，可为制造业的智能化、柔性化和网络化发展提
供技术支持。
同时，研究成果可用于数控机床生产厂家的技术创新和产
品研发，提高其市场竞争力。
网络化开放式数控系统相关技术研究的开题报告
网络化开放式数控系统相关技术研究的开题报告一、研究背景和意义随着工业4.0的持续发展，数控系统在制造业中的地位愈加重要，而网络化开放式数控系统作为数控系统的一个分支，逐渐被广泛应用于工业生产中。
该系统具有强大的数据处理能力和灵活的配置性，能够满足各种工业制造的需求。
因此，网络化开放式数控系统相关技术的研究具有重要的现实意义和发展前景。
同时，当前网络化开放式数控系统仍存在一些问题，如系统稳定性、安全性、实时性等方面的不足。
因此，有必要进一步深入研究和探索该系统的相关技术，以提高系统的性能和稳定性，确保系统的可靠运行。
二、研究内容和目标本次研究将围绕网络化开放式数控系统相关技术展开，主要包括以下内容：1.数控编程语言：深入研究数控编程语言，包括G代码、M代码等，以及数控编程语言在实际生产中的应用。
2.数控系统结构：对数控系统的结构进行研究，包括控制器、驱动器、传感器等，并分析其相互联系与影响。
3.网络化技术：分析网络化技术在数控系统中的应用，如网络拓扑、数据通信协议等，并探索其在提高数控系统性能方面的优势。
4.实时控制技术：研究实时控制技术在数控系统中的应用，包括快速响应、精确控制等方面，并探究如何提高系统的实时性。
本研究的目标在于：深入分析网络化开放式数控系统的相关技术，探索其在实际生产中的应用，并提出一些切实可行的解决方案，以提高系统性能和稳定性。
三、研究方法和步骤本次研究将采用以下方法：1.文献调研：对相关文献进行收集、整理和分析，对网络化开放式数控系统的相关技术进行深入了解和探究。
2.实验研究：通过实验研究，对网络化开放式数控系统的各项性能进行测试和评测，以获取实验数据，为解决实际问题提供基础。
3.模拟仿真：采用模拟仿真的方式，对网络化开放式数控系统的结构和性能进行模拟和验证，以获取仿真数据。
本次研究的步骤如下：1.收集相关文献，对网络化开放式数控系统的相关技术进行深入了解和探究。
2.进行实验研究，测试和评测网络化开放式数控系统的各项性能。
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２０ ０ ７年 １ 月 中国制造 业信 息化
第３ ６卷
第 １ 期
面 向 网络化 制造 的开 放 式 数 控 系统 的研 究
付 长平 ， 明成 ， 鄂 王 恒
（ 北京交通大学 机械与电子控制要 ： 分析 了网络化 制造模 式 下数控 系统 的 网络 化要 求 ， 究 了网络化 数 控 系统 的 功 能和 特 点 ， 研
统本身并不具备网络功能 ， 只能实现部分信息的传 递 ， 不能 实现 资源共 享 。 而 现代 意 义上 的 网络 化 数 控 系统 以通 讯 和 资源
共享 为手段 ， 以车间乃 至企业 内的制造 设备 的有机 集成 为 目标 ， 支持 ＩＯ—Ｏ Ｉ网络 互 联 规 范 ， 有 Ｓ Ｓ 具 很强 的开放 性 。它 的联 网 功能 通 过 标 准 网络设 备 来实 现 ， 而不需 要其他 的接 １部 件或者 上位 机 Ｊ ２ １ 。
２ 网络化数控 系统的功 能模块设计
网络化 制 造 是 一 种 全 新 的 制 造 模 式 ， 以数 字 化、 柔性 化 、 捷化 为基 本特征 。网络环境 下 ， 敏 网络 数 控 系统作 为 网络化制 造 系统 的一 个分 支 ， 该 也应 在 结构 体 系和功 能需求 上满 足 网络化制 造 的要 求 ， 使 制造 设备 不 再是 信 息 孤 岛 。 网络 化 数 控 系统 的 核心 是从设 备级 支持异 地 制造和 全球 制造 ， 就要 这 求从 全球联 网的角度 重新 审视数 控 系统 的设 计 ， 使 得数 控系 统对 应于开 放式 系统互 联规 范 ＩＯ一０Ｓ Ｓ Ｉ 的相应 层 次 ， 支 持 ＩｔｒｅＺｎｒｎｔ 准 ， 网 能 ｎｅｎ ｔｌｔ ｅ 标 ａ 对 络数 控 系统功 能模块 设计 如 图 １ 所示 ．。 ４ Ｊ
收稿 日期 ：０ ６—０ ２０ ８—１ ５
作者简介： 付长平 （９ １ ， ， １８ 一）男 河南安阳人 ， 北京交通大学硕士研究生 ， 主要研究方 向为开放式数控技术 、 网络化制造 。
维普资讯
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数控加工技术・
付长平
鄂明成
王
恒
面向网络化制造的开放式数控系统的研究
程监控和远程服务， 可进行异地加工信息的采集和 故障诊断 ， 由其装备的制造设备可实现与上层企业 信息层的通信 ， 从而极大地提高企业信息化程度 ， 适应 面 向市 场 化 的竞 争 要 求 ．。 本 文 在研 究 网 ２ Ｊ
络化 数控 系统 的基础 上 ， 开发 了一个 支持 网络环 境 的开 放式 数控 系统原 型 ， 把它 应用 于北 京交通 大 并 学教 学 型 假 的加工 制造单 元 。
但是大都采用 的是主从式结构 ， 信息交换基本上采
用 下列 ３种 方 式 ：１ 选 用符 合 ＭＡ （） Ｐ标准 的 Ｄ ＮＣ
ｌ 内部数 据库 ｌ
’ 。
－ ． － ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿
一
网络接 口软件 ；２ 通过Ｐ 机 与网络相连 ；３ 通 （） Ｃ （）
图 １ 网络 化 数 控 系统 功 能 模 型
构 建 了网络化 数控 系统 的功 能模 型 ， 并基 于 ＩｔｒｅＺｎｒｎｔ 术 ， 用 Ｂｏ ｓｒＳｒｅ 模 式 建 ｎｅｎｔｌｔ ｅ 技 ａ 采 ｒｗ ｅ／ｅｖｒ
立 了网络 化数 控 系统的体 系结构 。研 究开发 了一种 基 于 Ｐ 的 网络化 数控 系统原 型 ， 并应 用
于北京 交通 大学教 学型 Ｆ 。 ＭＳ 关键 词 ： 网络化 数控 系统 ；ｎｅｎ ｔＩｔ ｎ ｔＢ ｏ ｅ／ ｅｖ ｒ Ｉｔｒｅ／ ｎｒ ｅ ； ｒｗｓｒＳ ｒｅ ａ 中图分 类号 ：Ｇ ２ ：１１５ Ｔ ６９ １Ｉ６ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：６２—１ １ （ｏ ７Ｏ —０６ １７ ６６ ２ｏ ）１ ００一ｏ ４ 过 “ ＮＣ装 置” “ Ｄ 或 数控 机 床集 成 器 ” 完成 Ｎ 来 Ｃ程 序 传递 和机 床状 态 数 据 采集 等 功 能 。这 种数 控 系
６ ｌ
ａ基本 控制功 能 。 ．
ｄ 支持基 于 网络 的远程 监控 和服务 功能 。 ． 能 够 通过 网络及 时地 向远 程 监控 点 提 供 当前
网络数控系统是传统数控系统的发展 ， 因此首 先应 该具 备传 统 数控 系统 的功 能 。系 统能 够 完 成 数 控程序 管理 、 运动 插补 、 服驱动 、 伺 逻辑 控制 等基
随着 网络 技术 和先进 制造 技术 的飞 速发展 ， 作 为制 造单元 中重要 组 成 部 分 的数 控 系 统 也 在发 生 着深 刻 的变革 ， 正朝 着 开放式 、 网络化 、 能化 的方 智 向发展 。在 网络化 制造 模式 下 ， 为制造 业信 息化 作 基 础 的底层 Ｃ ＮＣ控制 系统 的 网络化实 现就 显得 至 关 重要 。除 了能 实现传 统数 控功 能外 ， 还可 实现远
基本控 制功能 数控系统应 用平台 数据采 集 处 理
远程监 控服务 网络 通 信功能
１ 数 控 系统 网络 化 要 求
网络化 制造模 式下 ， 由于传统 的组织 结构 相对 固定 、 造资 源相 对 集 中 ， 制 以面 向产 品为 特 征 的 制
造模式 已与之不相适应 ， 需要建立一种按市场需求 驱动 、 具有快 速 响应机 制 的新 的制造模 式 。作为 制
造 系统 中重要设 备 资源 的数控 系统 ， 迫切要 求具 有
网络 功能 。
尽管数控系统经历了从硬件数控 、 封闭式计算 机数控到现在的开放式数控等阶段 ， 但是 目前数控 系统 的 网络通 信 功 能 还很 弱 。 为 了适 应 网 络化 制
造 的要求 ， 多数 控 系统 具备 了一 定 的联 网功 能 ， 许