1 纯软件数控技术简介
传统的数控装置，是用硬件电路搭成的封闭系统(黑箱)。其特点是：①封闭性，其软硬件资源属于专有技术，不对用户开放；②非专业人员维护较困难；③软件的人机界面不及目前流行的图形用户界面方便；④ 络与数据采集、发布功能弱。
2 纯软件的结构
该系统结构如图1所示，软件部分是分层设计的，高优先级别的控制任务是插补运算，与刀具路径准备(中间层)及用户界面(上层)各层之间相互隔离。重要事件模块用于直接收集生产、维护及质量数据，并且直接进入到公司的管理软件(如MRP)。这些数据的获取和发布不需要人工干预或专用的硬件。
图1 纯软件数控系统的结构
3 软件数控系统所应具备的基本特征
(1)软件CNC、软件PLC和软件HMI(人机界面)集成在一个软件包中；
(2)所有的软件与硬件不捆绑；
(3)不需要专用硬件及运动控制卡；
(4)不论两轴还是十轴，快速插补速率相同；
(5)开放的API可使用户方便地集成第三方软件；
(6)用户可用Microsoft Visual Basic创建宏指令；
(7)发布的API可使用户定制自己的操作界面；
(8)支持所有IEC一61131—3 PLC语言。
4 开放式软件数控系统OpenCNC的主要技术性能
由于采用了将多轴插补(multi—axis interpolation)和伺服更新(servo update)合而为一的软件结构，使得OpenCNC能够在高速切削下获得好的表面粗糙度。
该系统的部分主要技术指标如下：处理速度：1500行／s(或670μm/行)；插补／伺服更新速率：500μm；最高主轴转速：999999 r／min；高速情况下不跳行；十轴联动插补；用户可根据特定需要，定义任意多的M代码；可容易地与第三方软件无缝集成。
5 OpenCNC在数控机床上的应用
图2基于0penCNC的数控铣床控制原理
6 中文操作界面
图3主操作面授板
6.1 主操作面板
主操作面板主要分为以下几部分：
(1)文件操作：选择并打开被加工工件的程序；
(2)信息显示：坐标位置；当前执行的程序行(Nb，Ns)，进给速度(F)，主轴速度(s)及所选刀具(T)等信息的显示。
(3)程序自动执行按钮：包括运行、进给保持和重置。
(4)单步／连续执行按钮：指示灯红时为单步执行，指示灯绿时为连续执行。
(5)冷却开／关按钮，指示灯红时为冷却液关闭，指示灯绿时为冷却液开启。
6.2 其它操作面板
图4回零操作窗口
图5手动操作窗口
7 结语
纯软件数控技术OpenCNC是目前全球唯一的全开放式纯软件数控系统，其主要特点是不需要专门的工业计算机、控制软件不与任何硬件捆绑、完全的开放结构。该产品中的多项专有技术已经在北美、德国、法国、英国及意大利等国申请了专利，并于1993年在美国首次应用于生产，取得了将近十年在车间环境运行的成功记录。目前正在北美和西欧推广使用，已经有数家企业安装了该系统。目前尚未见国内有使用同类产品的 道，笔者在应用方面进行了初步的尝试，特别是设计了适合于我国用户的全中文界面，给使用带来了很大方便。
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