隨著我國科技和經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,我國信息化技術(shù)水平也得到極大提高,信息技術(shù)對人類生活的影響越來越明顯,人們也越來越離不開信息技術(shù)的發(fā)展。隨著信息技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用越來越廣泛,數(shù)控機(jī)床中也逐漸建立嵌入式系統(tǒng),提高數(shù)控機(jī)床的整體運行效率。計算機(jī)信息技術(shù)的引進(jìn)完善機(jī)床的基本功能,同時,實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的智能化。因此,研究多功能機(jī)床嵌入式數(shù)控系統(tǒng)具有重要的作用和意義,相關(guān)技術(shù)研究人員應(yīng)該掌握其基本結(jié)構(gòu)和運行原理,進(jìn)而能熟練操作。
1. 嵌入式多功能數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)
隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平不斷提升,機(jī)床數(shù)控中引進(jìn)信息化技術(shù),各種技術(shù)綜合應(yīng)用實現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床的智能化、科技化、集成化以及開放化。要更好掌握系統(tǒng)基本操作技巧,必須要掌握數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu),其主要構(gòu)成如下:
嵌入式多功能數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)主要由嵌入式操作系統(tǒng)、模塊解鎖以及抽象模塊構(gòu)成,其中模塊解鎖以及抽象模塊均是嵌入式操作系統(tǒng)中的核心部分,構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)層,即抽象層和解析層。其中操作系統(tǒng)適配層是嵌入式系統(tǒng)操作多樣化的一大特點,該系統(tǒng)主要功能是負(fù)責(zé)離下層不同操作系統(tǒng),為機(jī)床程序操作員提供一個與具體操作無關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)入端。這種無關(guān)接口使得操作程序員必須要對嵌入式系統(tǒng)中的物力模塊進(jìn)行功能抽象,然后再將其應(yīng)用到定值過程模型所用的邏輯模塊中,從而在邏輯模塊上對不同的操作系統(tǒng)進(jìn)行物理模塊抽象處理,實現(xiàn)模塊之間的透明化,將系統(tǒng)定制通用性提前。操作系統(tǒng)適配層主要包括兩個關(guān)鍵屬性,即模塊層次粒度和抽象模塊屬性,其中抽象層次屬性組是用于確定模塊具有的基本功能,另一個關(guān)鍵屬性是用于識別不同層次模塊的不同粒度,低層次和細(xì)粒度的模塊可以組合形成更高的層次。
還有一個是構(gòu)件層。構(gòu)件層主要是面向領(lǐng)域的應(yīng)用軟件,包括應(yīng)用構(gòu)件庫和構(gòu)件接口兩個部分,應(yīng)用構(gòu)件不僅是簡單構(gòu)件和復(fù)合式構(gòu)件的集合,同時也是系統(tǒng)運行的重要構(gòu)件,為系統(tǒng)提供充足的空間。構(gòu)件主要負(fù)責(zé)適配、創(chuàng)建、裝載以及釋放。在系統(tǒng)運行中,構(gòu)件自動進(jìn)行上、下文管理,如運行時資源配置、設(shè)備配置等等。構(gòu)件庫接口中的用戶和應(yīng)用構(gòu)件間相互操作的通道,就能相互借鑒對方的設(shè)計思想,基于規(guī)范化的構(gòu)件模型,可以實現(xiàn)抽象基類的組裝或擴(kuò)展,能有效地支持不同構(gòu)件對象進(jìn)行組裝和插樁,且能立刻使用。
2. 多功能機(jī)床嵌入式數(shù)控系統(tǒng)主要功能
采用嵌入式數(shù)控系統(tǒng)層次體系結(jié)構(gòu)構(gòu)件多功能數(shù)控機(jī)床時,開發(fā)平臺中的嵌入式地層操作系統(tǒng)存在一定差異,這種差異能將數(shù)控系統(tǒng)功能模塊構(gòu)件化,使得用戶可以根據(jù)自己的需求制定和擴(kuò)展不同的功能構(gòu)件,快速高效地實現(xiàn)功能重組。
2.1 重組功能
系統(tǒng)構(gòu)件重組功能主要是基于系統(tǒng)中物理模塊的抽象功能,不同操作系統(tǒng)相互之間保持一種透明度,系統(tǒng)構(gòu)件能在透明化程序下實現(xiàn)運行,將不同用戶需求結(jié)合起來,根據(jù)多功能機(jī)床嵌入式數(shù)控系統(tǒng)中模塊解鎖,實現(xiàn)構(gòu)件的重組,為用戶提供不同的構(gòu)件模型。重組功能是嵌入式數(shù)控機(jī)床具有的一種新型的工藝,將操作軟件與多功能數(shù)控機(jī)床結(jié)合起來,實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的透明化和共享化,構(gòu)件在經(jīng)過系統(tǒng)重組之后,能不斷滿足廣大用戶的需求,從而能推動產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,為企業(yè)發(fā)展?fàn)幦「嗟氖袌?,不斷為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造高利潤。嵌入式多功能數(shù)控機(jī)床中的 NC 板嵌入 PC 機(jī)以及 PC 嵌入CNC 系統(tǒng),組成一個完整的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng),提高傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床運行的效率和水平,提高整體的生產(chǎn)效率。
2.2 擴(kuò)展功能
擴(kuò)展功能主要是多功能數(shù)控機(jī)床可以利用操作程序?qū)⒇S富的計算機(jī)模型資源利用起來,尤其是目前嵌入式機(jī)床中一種軟件復(fù)用技術(shù)的引用,即構(gòu)件復(fù)用,它既能滿足嵌入式數(shù)控系統(tǒng)模塊化、可擴(kuò)展化以及高集成化的需求,同時,還能不斷縮短數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)時間。擴(kuò)展主要是利用數(shù)控機(jī)床中的構(gòu)件模型,將軟件復(fù)用引入到嵌入式數(shù)控系統(tǒng)中,建立一種新的數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的軟件復(fù)用,而軟件復(fù)用研究已經(jīng)成為現(xiàn)代化信息技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,多功能數(shù)控機(jī)床中引用這種軟件復(fù)用功能,能進(jìn)一步完善嵌入式數(shù)控機(jī)床的功能。構(gòu)件生產(chǎn)過程中,其模型能不斷變化,不斷擴(kuò)展,實現(xiàn)多功能數(shù)控機(jī)床的多樣化運行。由此可見,嵌入式多功能數(shù)控機(jī)床的開發(fā)和使用具有非常重要的作用和意義,首先,能提高整個機(jī)床的運行效率,同時,在高效運行狀態(tài)下,還能保證構(gòu)件的質(zhì)量。其次,數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的擴(kuò)展能不斷滿足多樣化的市場需求。多功能機(jī)床嵌入式數(shù)控系統(tǒng)能在機(jī)械生產(chǎn)中廣泛推廣,實現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn),進(jìn)而能不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
結(jié)束語
綜上所述,多功能機(jī)床嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)就是利用計算機(jī)數(shù)據(jù)處理功能,NC 板嵌入 PC 機(jī)以及 PC 嵌入 CNC 中,最終實現(xiàn)嵌入式數(shù)控系統(tǒng)。目前,隨著這種機(jī)床數(shù)控技術(shù)水平的發(fā)展,提高了傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)效率,同時能建立一種面向數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場總線通信的協(xié)議,通過協(xié)議實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的多種功能??傊?,嵌入式多功能數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的開發(fā)和使用具有積極的作用和意義,值得在機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)中大力推廣。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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