附件C：譯文

基于PC的開放式結構數(shù)控軟件系統(tǒng)開發(fā)
MA Xiong-bo,HAN Zhen-yu,WANG Yong-zhang,FU Hong-ya

摘要：作為先進制造領域的一項關鍵技術，開放式結構控制系統(tǒng)被廣泛研究。開發(fā)一個基于PC的開放式結構數(shù)控軟件系統(tǒng)主要經(jīng)過以下幾個步驟：1.選擇軟件和硬件平臺，設計CNC系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)方法。2.對開放式結構控制系統(tǒng)進行靜態(tài)建模，其中包括面向對象化（OO）技術、動態(tài)鏈接庫（DLL）技術和系統(tǒng)模塊劃分方法的研究。3.對開放式結構控制系統(tǒng)進行動態(tài)建模和數(shù)據(jù)流傳輸?shù)难芯?，使用有限狀態(tài)機（FSM）模型進行描述。4.建立可重復使用的標準模塊，組成軟件模塊庫。最后，用此模塊庫和系統(tǒng)函數(shù)成功設計一臺三坐標數(shù)控銑床，命名為HIT-CNC。實驗結果表明：使用上述方法建立的應用程序不但增加了使用性和開放程度，而且有效地縮短了開發(fā)周期，節(jié)約了系統(tǒng)維修費用。
關鍵詞：開放式結構控制系統(tǒng)；PC；數(shù)控系統(tǒng)軟件；動態(tài)行為模型；OMAC；機床

1.緒論
當今時代，開放式數(shù)控系統(tǒng)還沒有統(tǒng)一的定義。開放性一般理解為模塊性，可移植性，可擴充性，互用性與可量測性[1]。20世紀80年代，開放式結構控制系統(tǒng)的設計開始受人青睞，在過去的20年里取得了很大的進步。對開放式結構控制系統(tǒng)的研究成為先進制造領域一個重要的分支，其研究目的在于為先進制造技術提供一種可實現(xiàn)的原理和方法。
第一個開放式結構控制系統(tǒng)是美國紐約大學在1998年開發(fā)的MOSAIC系統(tǒng)[2]。此后，世界上越來越多的研究致力于將開放式結構控制系統(tǒng)引入工業(yè)控制。1992年，歐洲成功發(fā)展了OSACA計劃[3]。1994年，日本IROFA聯(lián)盟制定了類似的OSEC項目計劃[4]。而此時美國早期的研究人員已經(jīng)在OMAC項目中取得了顯著的成績[5]。
開放式結構系統(tǒng)明顯不同于現(xiàn)在商家自定義的個人操作環(huán)境，而是融合了商家自定義的程序環(huán)境和控制元件之間的接口[6-8]。現(xiàn)在，絕大多數(shù)的控制系統(tǒng)都具有即插即用的接口功能和有效的可測量性以滿足應用軟件寬范圍的需求。值得注意的是開放性不僅僅是即插即用，各個開發(fā)商對開放性的理解也不同，即插即用只是一方面[9]，實際上，即插即用也需要一個標準。為了實現(xiàn)技術進步和市場成本效率的平衡，開放式系統(tǒng)必須使用實際的統(tǒng)一標準，商業(yè)硬件和軟件組件[10]。因此，一個沒有國際標準的開放式控制系統(tǒng)是不存在的。