打造自主品牌高端数控系统软件平台

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1、打造自主品牌高端数控系统软件平台装备制造业是一个国家的基础性、前沿性、支柱性产业，更是国家工业化程度的重要标志。而身为制造装备“工作母机”的数控机床更被视为国防军工产业发展的关键一一当今世界，数控机床的水平和拥有量是衡量国家制造业水平、工业现代化程度和综合竞争力的重要标志。发达国家不仅将其视为国家竞争力的战略制高点，而且将之列为超越经济价值的战略物资，对我国采取技术封锁、限制等政策。“数控一代”创新应用示范数控系统和伺服驱动系统是数控机床的的大脑和手脚，是数控机床的核心部件，数控技术是装备制造业实现自动化、柔性化、集成化、网络化和智能化的关键技术。加快发展数控技术对装备制造业振兴具

2、有前瞻性、先导性和基础性的战略意义。国家“十一五”、“十二五”规划均将发展高档数控系统和全数字交流伺服驱动系统列为重要项目。2011年初，我国18位院士共同提出“数控一代”的创新概念，建议实施《"数控一代”机械产品创新工程》。《“数控一代”机械产品创新工程》既是数控技术应用工程，更是机械产品创新工程；既有机械工业发展强大需求的推动，又有成熟数控技术的支撑。其战略目标是：在机械行业全面推广应用数控技术，在5〜8年内实现各行各业各类各种机械产品的全面创新，使中国的机械产品整体升级为“数控一代”，为我国机械工业从“大”到“强”的跨越式发展做出贡献。中央高度重视该项建议，并正式启动《"数控

3、一代”机械产品创新应用示范工程》。与此同时，工信部“软件与信息技术服务业十二五规划”明确提出嵌入式软件要“面向工业装备、通信网络、汽车电子、消费电子、医疗电子、数控机床、电力电子、交通运输、环保监测等重点领域，积极开展符合开放标准的嵌入式软件开发平台、嵌入式操作系统和应用软件的开发，加快研发面向下一代互联网、物联网应用的嵌入式系统软件，推动软件研发模式创新发展，进一步提高产业化水平和产品出口能力”。高速发展的计算机技术、嵌入式技术、网络技术和丰富的计算机软件资源，给我国数控技术的发展提供了很好的机遇；工业以太网的快速发展和关键技术的突破、使得工业自动化领城控制系统的通信网络逐步统一

4、到工业以太网，并正在加快推广应用，发展为一大技术潮流。这些都为我国构建高端数控系统软件平台提供了良好的条件。现代数控技术发展趋势智能化、开放式、网络化已成为当代数控系统发展的主要趋势。现代计算机数控技术发展呈现二大趋势：一是将数控技术引入通用PC的自动化解决方案来提高其系统性能，增强市场竞争力；二是在数控技术中引入嵌入式计算机，使数控系统在专用性、稳定性和经济性上具备较好的市场前景。当前，以FANUC、SIEMENS.MITSUBISHI为代表的国际主流数控系统制造商，在高档数控系统产品方面具有几大共同特点。首先是多轴、多通道、高速和高精度切削、复合加工。如FANUC的30i-A数

5、控系统可控制40个轴10个通道、具有5轴联动加工，纳米插补和Al、All轮廓控制等功能，可实现各种复杂形状模具的高速高品质、复合加工。MITSUBISHI的700系列数控系统可控制16个轴4个通道，具有8轴联动,纳米插补和SSS(SuperSmoothSurface)和OMR(OptimumMachineResponse)高速髙精度控制技术。其次是开放式、智能化和网络化。许多数控系统采用了通用的计算机操作系统，充分利用计算机软件资源，把CNC与计算机技术紧密的结合起来，使CNC友好的图形人机界面;各种智能化自动编程、加工过程自适应控制技术、加工参数的智能优化与选择、智能故障自诊断与

6、自修复等智能化功能；具有标准的USB接口、PCMCIA接口和网络接口。如Siemens公司的810D和840D数控系统选用Windows操作系统‘MITSUBISHI公司的700系列数控系统选用了WindowsXPe嵌入式操作系统。这些系统都具有较好的开放性，能提供相应的软件包给用户开发各种个性化的应用功能。另外，系统普遍采用嵌入式结构+实时现场总线。国外CNC制造商在其产品中广泛采用现场总线技术。如Siemens公司采用ProfiNet,IndramatFagor等公司采用SERCOS总线。FANUCOi-C和30i中高档数控系统采用了先进的嵌入式结构。整个CNC系统包括液晶显示

7、器、键盘和CNC主机集成在一个控制箱内，通过FSSB高速总线和伺服驱动器连接，接线简单方便。系统显得紧凑、简洁、美观，可靠性高。此外，针对数控技术新标准STEP-NC展开研究。采用G,M代码来描述如何加工已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准IS014649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个制造过程，乃至各个工业领域产品信息的标准化。目前