开放式控制系统的现状.docVIP

开放式控制系统的现状、趋势与对策 2008年1月29日 ? 中国机械工程 实现了由软件芯片生成应用数控系统的配置、集成系统，可以支持用户利用库中的软件芯片或任何第三方提供的软件单元生成应用系统。它由软件芯片组合生成控制单元的单元功能配置工具、由控制单元组合生成CNC应用软件的应用框架配置工具、应用程序生成以及编译连接工具等组成，见图5。单元配置和框架配置工具根据用户的选择，分别生成单元配置文件和应用配置文件，由应用生成工具根据配置文件生成CNC软件代码。生成的代码对用户开放，用户可以根据情况对生成的代码进行修改。利用集成工具，可以灵活、高效地生成开放性控制系统。 图5　软件芯片集成环境体系数结构 目前利用已开发的软件芯片及集成工具，可自动生成二坐标车床控制系统。我们正在开发图形化的应用系统分析、集成工具。 　 3　迅速开展我国开放式控制系统研究的建议 数控技术是制造技术的基础，是提高产品质量和性能，降低产品成本，缩短生产周期的关键。 3.1　现状与问题 目前国内已有的开放性控制系统有四种：华中Ⅰ型、中华Ⅰ型、航天Ⅰ型和蓝天Ⅰ型。国内的开放控制系统各有优点，但从数控系统发展的趋势来看，它们还不具备开放性控制系统的本质特征，仍有许多需要改进之处。 首先，开放式控制系统的概念不清晰，没有解决开放控制系统的平台问题。各系统所采用的体系结构并不一致，仍是自成体系，相互之间缺乏兼容性和互换性，而且对体系结构的阐述都只限于具体实现层，没有提高到理论的、抽象的层次上来，因而各系统软硬件不具备可移植性和互操作性。 其次，没有充分利用像Windows、UNIX、OS/2等新型操作系统。软件开发思想与技术落后，始终处于甚至低于结构化程序设计的水平。没有充分利用面向对象、软件重用等软件工程中的新理论、新技术，而这些正是实现开放性控制系统的关键所在。此外，产品的升级、更新、修改和维修仍然依赖于生产厂家，没有提供相应的开发工具和环境，用户无法把自己的或任何第三方的思想或产品融入到系统中去。 从总体上讲，我国制造业面临的形势如下： (1)我国制造业对开放式制造控制系统有着巨大的需求与动力我国制造业和制造业组织面临着调整、改造和优化的艰巨任务，因此存在着研究和发展包括开放性控制系统在内的新一代制造技术的巨大动力；产品落后，技术水平低，信息含量少，更新换代慢，已成为制约我国制造业发展的瓶颈，因此存在着发展开放性制造控制系统的需求；此外由于我国各科研生产单位各自采用不同的标准，形成了各种不同的封闭系统：不同的通讯协议和数据结构，使不同设备之间无法实现信息交换，不同的软件之间无法实现信息的传输，不同的数据库之间无法实现数据的共享，因而有实现开放式制造控制系统的迫切需要。 (2)我国的生产与市场将进一步融合到广阔的国际市场中去面对激烈的市场竞争，要使我们的产品在国际上占有一席之地，必须尽快提高产品的技术含量和性能指标，并与国际接轨。数控系统，无论是其作为商品本身，还是作为商品的加工手段，都要求其是一个开放式控制系统。 3.2　开展我国开放式控制系统研究的建议 国外的各研究计划，其根本目的是扩大自身产品在国际市场所占份额，或至少巩固已有的市场阵地。如欧洲的OSACA，就将目标直接对准竞争对手日本，其目的是使欧洲的制造系统供应商在市场上压倒竞争对手。就我国数控系统产品目前的水平来讲，如果不采取果断、有效的措施，将来不仅在国际市场，就是在国内市场，也将会无立足之地。 被OSEC称之为制造业第三次革命的开放式控制系统的研究，为我国数控产业的发展带来了新的契机。我们应该抓住这一大好时机，迅速开展并深化我国的开放性控制系统的研究，结合我国的实际情况，制定近期和中长期目标与计划，在制定开放性控制系统标准的基础上，尽快推出我国的新一代开放性控制系统产品。 任何技术都不是孤立的，技术受到经济、文化、技术基础、社会结构、管理体制和人员素质的制约。开展开放性控制系统研究，要借鉴但不能照搬国外的经验，必须脚踏实地，认清形势，从我国的国情和企业的情况出发，寻求经济、有效的发展途径。我们认为，根据我国制造自动化“十五”和中长期发展规划，面向制造业，基于数字制造的开放式控制系统的研究开发迫在眉睫，千万不可等闲视之，必须从思想深处认识到，立即开展我国开放式控制系统研究的必要性与紧迫性。为此提出如下建议： (1)必须树立系统的思想，以系统的目标为最终目标　由国家有关部门牵头，由科研、生产单位参加，制定明确的近中长期发展目标、发展战略、实施计划、技术路线及指导思想。国家应集中支持开放性控制系统研究，在各企业、科研单位之间，相互协调，相互补充，协同作战，避免重复投资和重复开发。在资金投放上，采用借、贷、拨相结合的方法，建立有效的竞争激励机制。 (2)面对国外强劲的竞争对手，走联合发展的道路，加强竞争的实