《现代数控原理及控制系统(第4版)》:
随着微型计算机以其无法比拟的性能价格比渗透到各个行业,1974年,第五代数控系统——微型计算机数控系统也出现了。应用一个或多个计算机作为核心部件的数控系统统称为计算机数控系统(CNC)。随着微电子技术和微处理技术的飞速发展,特别是32位微处理器的问世,又出现了以32位微机为核心部件的高性能CNC系统。它的主要特点:能同时进行多任务处理,可得到高精度的进给分辨率,能进行高速度的插补运算和高速度的程序段处理,能够实现加工过程的高分辨率实时动态图像显示等。装有高性能CNC系统的数控机床在加工能力、加工速度、加工精度和自动化程度等方面都大幅度地得到提高。
但传统的CNC数控系统是一种专用封闭式系统,它的缺点如下:
(1)与通用计算机不兼容,不同厂家的数控系统不兼容,甚至同一个厂家的不同系列的数控系统也不兼容。
(2)各种数控系统内部结构和运行过程复杂,一旦发生故障,往往要找生产厂家来维修,很不方便,而且大大提高了维修费用。
(3)升级和进一步开发困难。
(4)专用封闭式数控系统的发展一般滞后计算机技术5年左右,在计算机迅猛发展的今天,这是一个相当长的时间。
上述特点严重制约着数控技术的发展,不能满足市场对数控技术的新要求。针对这种情况,人们在20世纪80年代提出了开放式控制系统的概念,经过二十多年的研究开发,世界上主要数控系统企业现在的主要产品已经具有了很大的开放性,这标志着数控系统已发展到第六代。
IEEE关于开放式系统的定义:能够在不同厂商的多种平台上运行,可以和其他系统的应用程序互操作,并且能够给用户提供一致性的人机交互方式。根据这一定义,开放式数控系统应具有可互操作性、可移植性、可伸缩性、可互换性等特征。以PC作为CNC系统核心的开放式数控系统使数控技术从传统的封闭模式走出来,融入主流计算机中,并随主流计算机技术的迅速进步而快速发展。
回顾数控技术的发展,其经历了两个阶段、六代的发展历程。第一个阶段叫做NC阶段,经历了电子管、晶体管和小规模集成电路三代。自1970年小型计算机开始用于数控系统就进入到第二个阶段,叫做CNC阶段,称为第四代数控系统;从1974年微处理器开始用于数控系统即发展到第五代。经过十多年的发展,数控系统从性能到可靠性都得到了根本性的提高。实际上从20世纪末期直至今天,在生产中使用的数控系统大多是第五代数控系统。但第五代CNC数控系统以及以前的各代都是一种专用封闭式系统,而第六代——开放式数控系统将代表着数控系统的未来发展方向,将在现代制造业中发挥越来越重要的作用。
综上所述,尽管数控技术出现已经50年,但数控理论与技术仍然是方兴未艾、生机勃勃的新兴科学。现代工业向数控技术提出了越来越高的要求,同时微电子计算机技术以及电机技术的发展,也为数控技术发展提供了广阔的技术发展空间。
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