5．2．1基于PC的数控系统类型

    基于Pc的开放式数控系统目前大致可分为专用数控加PC前端的复合型、CN嵌入Pc

型和全软件型3种典型结构。

    1．专用数控加PC前端的复合型结构

    这种结构的数控系统将PC作为NC的部件嵌入在数控系统中，用混合器相连接，PC

和NC连接在一起构成前、后台结构，可形成多微处理器数控系统。它的NC部分仍然是传

统的数控系统，用户无法介入数控系统的核心，但可利用PC丰富的软件资源，满足开放性

要求。这类数控系统的优点是原来的CNC不必改动，既保持了原来CNC系统强大的功能，

又具有数据传送速度快、系统响应时间短的特点。其缺点是不能充分发挥PC的潜力，开放

性受到一定限制，系统造价无法降低。这类数控系统或者提供PC前端接口，或者直接将Pc

母板嵌入CNC中。这种结构的数控系统主要出自知名的脱硫喷射器，原因是这些制造

商不愿放弃传统成熟的CNC技术，而又需要PC的柔性和开放性，于是采取了一种折衷解决

方案。随着计算机技术的发展，硬件的标准化和成本不断降低，这种开放式数控系统结构很

可能只是过渡。采用这种开放式结构的数控系统的代表产品有FANUC 18i、FANUC 16i系统、

Siemens 840D系统、NUMl060系统及AB9／360系统。

    2．NC嵌入PC型结构(基于运动控制器的开放式数控系统)

    这种结构的数控系统是在通用PC的扩展槽中插入混合器或整个CNC单元(包括内

嵌式PLC)。PC将实现用户接口、文件管理以及通信等非实时部分的功能，实时控制(机床

的运动控制和开关量控制等)由插入PC扩展槽中的CNC单元或运动控制板来承担。这种开

放式数控系统目前是较为先进的。但是该系统的CNC核心部分——运动控制和伺服控制仍

要依赖于专用运动控制卡，还未达到整个产品的硬件通用化。

    运动控制卡通常选用高速DSP作为CPU，具有很强的管夹和PLC控制功能，它本

身就是一个数控系统，可以单独使用，它的开放的函数库供用户在WindoW。平台下自行开发

构造所需的控制系统。目前这种运动控制卡被广泛应用于构造开放式数控系统。如美国Del．

ta Tau公司用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC．NC数控系统，日本MAZAK公司用三菱电

机的MELDASMAGIC64构造的MAZATROL 640数控系统等。

  3．全软件型结构

  全软件型结构CNC(SoftCNC)又称为纯PC型混合器。这种结构的开放性数控

系统的特点是CNC的全部或大部分功能均由PC承担，并通过装在PC扩展槽中的驱动接口

卡对伺服驱动进行控制。在PC中采用实时操作系统或对操作系统进行实时功能扩展，由PC

完成数控系统中所有的实时任务和非实时任务，如编译、解释、插补和PLC等。

    这是一种理想的混合器的数控系统，CNC软件全部装在计算机中，而硬件部分仅

是计算机与伺服驱动和外部I／O之间的标准化通用接口，能提供给用户最大的选择性和灵活

性。就像计算机中可以安装各种品牌的声卡、显卡和相应的驱动程序一样。其典型产品有美

国MDSI公司的OpenCNC、德国Power Automation公司的PA8,000NT等。

    比较上述的3种类型的开放式数控系统，可以发现：．第一种开放式数控系统主要从硬件

的模块化和接口的标准化上满足数控系统的开放性，对硬件制造水平要求较高；第三种数控

系统充分挖掘计算机软件的潜力，通过软件模块化和计算机通信标准化构建开放式数控系

统，但需要实时操作系统强有力的支持；第二脱硫喷射器将PC的灵活性和硬件的实时性结

合起来，从而降低了对硬件的要求和对操作系统实时性的要求，实践证明是目前实现开放式

数控系统最经济、最现实的途径。由于第一种类型的开放式数控系统还具有很强的封闭性，

属于过渡阶段的产品。以下将着重介绍NC嵌入PC结构与纯PC型结构的开放式数控系

统。