2.2功能发展方向

(1)用户界面是使用者与数控系统进行对话的图形用户界面。由于不同的用户界面的要求是不同的,因此对重要的用户界面的开发工作,是用户界面软件开发中最困难的部分。目前的互联网,虚拟现实,科学计算可视化和多媒体技术,对用户界面提出了更高的要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用,它可以通过窗口和菜单进行操作,便于编程和快速编程,三维动态,三维彩色图形,图形仿真,动态跟踪和仿真,以及不同方向的视图和局部显示比例缩放功能都可以实现。

(2)科学计算可视化可用于高效的数据处理和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语言,而可以直接使用图形,图像,动画,视频和其他信息。可视化技术与虚拟环境技术,进一步拓宽了应用领域,如图形设计,虚拟样机技术,对缩短产品设计周期,提高产品质量,降低生产成本具有重要的意义。在可视化技术领域的数控技术可用于CAD/CAM技术,自动编程设计参数的自动设定,刀具补偿和刀具管理的动态数据的处理和显示,以及可视化仿真加工管理,和其他技术领域。

(3)插补,以及各种补偿插值方法如多元线性插补,圆弧插补,圆柱插补,空间椭圆曲面插补,螺纹插补,极坐标插补,2 d + 2螺旋插补,纳米插补,NURBS曲线插补(非均匀有理B样条插值),样条插值(A,B,C类),如多项式插值。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿,螺距和测量系统误差补偿,与速度相关的前馈补偿和温度补偿,平滑接近和退出,以及与刀具半径补偿相反的观点。

(4)高性能PLC包括数控系统的PLC控制模块,可直接用梯形图或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具包括用于车床铣床的标准PLC用户程序,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而轻松地建立自己的应用程序。论文网

(5)多媒体技术在计算机多媒体技术,视听和通信技术领域的应用,它具有计算机集成的语音,文本,图像和视频信息。在数控技术中,多媒体技术可以应用于信息处理集成化,智能化,实时监控在外地的系统,对生产设备进行故障诊断,监测生产过程参数,使得产品具有重要价值。

2.3体系结构的发展

(1)一个高度集成的CPU集成,可编程RISC芯片和大规模集成电路FPGA,EPLD,CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成和硬件和软件运行速度。应用光电平板显示技术可以提高显示性能。具有科技含量高,重量轻,体积小,功耗低,便于携带等优点的平板显示器,可实现对超大尺寸的阴极射线管显示器的取代,是二十一世纪的主流显示技术。先进的封装和互连技术,应用半导体和表面贴装技术的集成。通过提高集成电路密度,减少互连长度和数量来降低产品价格,提高性能,减小组件尺寸,提高系统的可靠性。

(2)易于实现模块化硬件和模块化数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求,将组成标准系列产品的基本模块,如CPU,内存,位置伺服,可编程控制器,输入输出接口,通信模块,通过堆积木的方法,减少步骤和模块的数量,形成不同档次的数控系统。

(3)机器的无人操作的遥控互连网络。通过机床联网,可在任何一台机器对另一台计算机进行编程,配置,操作,运行,每台机器显示屏上可以显示其他不同的机器的情况。

(4)一般开放式闭环控制模式采用通用计算机组成总线,模块化,开放式,嵌入式体系结构,便于切割,扩展和升级,可组成不同档次,不同类型,不同集成程度的一体化数控系统。闭环控制模式是传统的数控,是只对单一封闭的开环控制系统提出的模式。制造过程是一个多变量控制和综合处理复杂的过程,如大小,形状,振动,噪声,温度和热变形,以及其他因素,因此,实现多目标的过程优化,必须采用多变量的闭环控制,在实时加工过程中动态调整过程变量。处理开放式通用实时闭环控制方式的整个动态,易于形成以实时智能计算机技术,网络技术,多媒体技术,CAD / CAM技术,伺服控制,自适应控制,动态数据管理及动态刀具补偿,动态仿真等高新技术为一体的,紧密的闭环制造过程控制系统,实现集成,智能化,网络化。

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