开放式数控系统分布式体系结构及其实现策略

• 作者: 张志伟 李 波 李宏伟 汪文津 王太勇 胡世广
• 来源期刊: 数字制造科学
• 关键词: 数控系统 开放—分布—智能 现场总线 可配置—层次化
• 年，卷（期）: 2004,（4）
• 字数: 29592字
• 语种: 中文

摘要

在中国国家自然科学基金项目《制造系统的物理动态仿真及其虚拟现实模式》，天津市科技发展计划重大攻关项目《基于网络和状态监测的嵌入式开放结构数控系统》共同资助下，研究分布式数控体系结构和实现策略，总结其学术研究成果。 开放式控制技术、网络化技术和智能控制技术正在推动数控系统体系结构的重大变革。变革的第一阶段——开放式结构数控系统已经基本形成技术规范和应用体系，开放式控制的设计理念和支撑环境已经确立。随着计算机技术向网络方向发展，以及数控加工控制应用环境的客观需要，采用分布式体系结构建立数控系统的技术路线正在逐步成为开放式数控技术继续演化的一个重要方向。 开放环境下的分布式体系是未来数控系统的发展方向。随着模块化技术的成熟，越来越多智能化设备单元的出现，数控系统的功能实体将从集中组合走向分布式协作。利用网络技术构建分布式数控系统，是开放式数控发展的趋势，是真正意义上的开放理念的实现。 集成化控制无法根本解决复杂性控制问题。通过集成附加功能模块的策略可以满足复杂控制的外在要求，但直接产生的负面后果是内部结构随之复杂，甚至是杂乱。复杂性会带来的很多问题，包括功能上的，结构上的，外部接口上的和内部实现上的。 多维和浮动的层次结构方案是解决复杂性控制和体现柔性特征的有效技术方案。递阶式控制模式存在很多缺陷，根源在于基于一维直线模型，将其多维化并使其具有动态的配置模型和层次关系是一个有效地解决途径。