作者:明诚法克（香港）科技有限公司深圳办事处 

 曾以明 

近年来，随着微电子技术、计算机技术的发展，PC机发展迅速，可靠性和计算能力大为提高，硬件已完全标准化，大多数控制设备都可连接到PC上，可以满足工业环境的使用要求，其价格不断下降，许多软件都可以在以PC为基础的数控系统上运行，给用户带来极大的灵活性；PC作为世界范围内的标准化产品，其设计生产是世界范围内的各高技术企业的优化组合，其性能也是世界性高科技的结晶，传统专用计算机数控系统的硬件始终落后于通用PC的发展，另外基于PC的CNC系统适应下一代的集成化、网络化的先进制造模式需要，并能及时方便地纳入新技术、新方法。为充分利用通用计算机技术高速发展的新成果和丰富资源，并利于发展延续，基于PC的CNC(简称PNC)，已经成为目前的发展方向。

 

纵观世界各大知名数控系统制造厂商，其高档数控都基于PC开放式，如西门子840D，法那科30系列等。基于PC的开放式数控系统是基于PC的总线结构、可以集成不同公司的功能部件，对用户或第三方开放的数控系统，可使用大量PC通用软件，而公司的技术特长将集中在功能部件、系统软件和总体结构上。其主要技术特征有：能即插即用、可移植性、可扩展性、可缩放性和互操作性。

 

我们参观各大展览会，几乎发现很多高级机床都配备了各大知名数控系统制造厂商的PC开放式数控系统。典型的有几百万元一台的磨刀机配备了法国NUM的PC开放式磨床系统，高级高速机床德国罗德斯机床其控制器也是PC开放式的，本文以明诚法克（FADNC）R310来说明基于PC开放式数控系统的高性价比。

 

明诚法克（FADNC）R310是基于美国artsoft软件公司的数控内核架构的PC开放式数控系统，其内核插补采用先进的DDA2算法，DDA2算法比普通的插补算法几乎快出10倍多，其优势在于多小线段快速插补，符合高速高精度的模具加工，配合内核自动圆滑控制及提前多程序段预处理，产生最高精度与速度的插补运算。典型的PC开放式数控系统机床结构：

 

 

基于PC开放式数控系统的研究始于1987年，是由美国发起的。PC技术的快速发展性，及其成本的低廉性，促进PC开放式数控系统为目前大力发展方向。采用PC架构的数控系统因其有PC的高速性，生产成本下降性，目前技术应用成熟性等因素，大量采用PC开放式数控系统将会是制造业的革命性。数控机床的拥有量及其年产量是一个国家制造能力的重要标志，数控系统的发展是促进数控机床不断发展的技术因素。

 

明诚法克（FADNC）R310上位机软件是典型的PC开放式数控软件，允许用户以安全可靠的方式集成第三方的专业技术及专用软件（例如CAM软件或插件）。此外，美国artsoft软件公司还提供一系列开放式软件工具。插件允许用户定制自己的特殊加工功能；可视化界面（PAVis）使用户可以在HMMI的基础上定制专用人机界面；VMI（Virtual Machine Interface）

图型对话式加工策略等。

 

经典（FADNC）R310界面图：

 

 

 

（FADNC）R310数控系统运行于WindowsXP,Windows2000操作系统，类似此方式有西门子840D，德国PA，法那科300等。对于当前Windows操作视窗运用工业实时控制未必是最稳定的，但PC速度是最快的，技术最成熟的，（FADNC）R310的软件核心在Windows视窗只给予人机交互和G代码粗插补，具体精插补与实时性有高速FPGA芯片完成，最终由软硬件相结合来保证全部安全性，实现高速高精度控制。对于每一个数控系统开发商基于PC开放式数控软件都有其独特的实时与可靠性处理。

 

（FADNC）R310的“自适应预读功能”将在实时情况下，预处理500个NC程序段，并且可以根据相应的进给速率自动调整加减速控制。应用“曲率优化功能”，可以使大量连续微小线段加工达到最佳效果，更好地保证加工过程的快速性、连续性和平稳性。

“高级自适应调节技术”，可以在实时状态下根除伺服滞后并且抑制由速度变化导致的共振干扰。精确停止插补功能及拐角平滑处理功能，有效防止拐角处发生过切现象，可以获得良好的加工精度。

 

 

综合以上的简述，我们已看出基于PC开放式数控系统已拥有多项数控高级技术，而且其技术及发展方向是当今最突飞猛进的，然而它的价格却是高级封闭式数控系统的1/10或者更低，大力发展与使用PC开放式数控系统是当今市场的一个新课题，是我们每一个企业制造与生产的新利器。