基于IEC61499标准的可重构数控系统设计方法.pdf

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1、第9期组合机床与自动化加工技术NO．92011年9月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueSep．2011文章编号：1001—2265(2011)09—0008—05基于IEC61499标准的可重构数控系统设计方法杜少华，于东，黄艳，郑凰氅默(1．中国科学院研究生院，北京100039；2．中国科学院沈阳计算技术研究所，沈阳110004)摘要：可重构数控系统采用模块化结构和开放式系统接口，可充分利用先进的控制技术、硬件产品等有利资源，提高系统功能的自适应性与快速响应能力。根据制造技术不断变化的发展要求，通过对IEC

2、61499功能模块模型进行研究，提出了一种控制逻辑可重构的数控系统设计方法，规范软件功能模块的接1：2信息与控制算法描述，提高系统功能的升级、集成与二次开发能力。为了验证所提出的设计方法，搭建了可重构数控系统的基本原型，并进行加工测试。关键词：数控系统；可重构技术；功能模块；IEC61499标准中图分类号：TG65：TH166文献标识码：AAnImplementationMethodofRec0nfigurableCNCSystemBasedonIEC61499DUShao—hua一，YUDong，HUANGYan，ZHENGLiao—mo，(1．GraduateUnive

3、rsityofChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China；2．ShenyangInstituteofComputingTechnology，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110004，China)Abstract：ReconfigurableCNCsystemhasmodularstructureandopensysteminterfacesthatitcanfullyutilizeadvancedcontroltechnologies，hardwaredevicesandotherinnov

4、ationstoincreaseself-adaptabilityandrapid-responsiveness．Withtherapidchangeofmanufacturingrequirements，animplementationmethodofreconfigurableCNCsystemisbroughtupbasedonthefunctionblockmodelofIEC61499．Throughthisway，theinterfaceinformationandcontrolalgorithmsoffunctionblockscanbespecifiedto

5、improveupgrading，integrationandsecond-handdevelopmentofCNCfunctionalities．Inordertoverifythisdesign，aprototypeofreconfigurableCNCsystemisbroughtupandsomeexperimentsarecarriedout．Keywords：CNCsystem；reconfigurationtechnology；functionblock；IEC61499CAPP等)与硬件产品的数据通信与互操作能力，方0引言便系统功能的集成和二次开发。同时，可

6、重构数控随着电子技术、信息技术的飞速发展，面向订单系统可快速更新自身的软件／硬件组成单元，满足制生产、大规模定制、快速更新加工工艺与生产能力、造技术的发展需求，从而不会被市场所淘汰。在美缩短产品生命周期已成为先进制造系统的主要特国出版的(2020年制造业挑战预测》一书中，将可重点。B．Pine指出，大规模定制将成为制造领域相互构技术列为了制造业所面临的十大关键技术之竞争的新焦点，其核心集中在极大提高产品的多样[2]n性与功能定制能力，并保持现有产品的制造成本。然而，由于制造系统的领域、工艺、功能等各不为了满足制造技术的发展需求，可重构数控系统逐相同，数控机床的结构类型、硬件

7、组成、驱动方法也渐成为了制造领域的研究热点。存在着差别，使得可重构数控系统的设计过程十分可重构数控系统采用模块化结构和开放式系统复杂，难以从一种制造环境快速转换到其他应用环接口，可充分利用先进的控制技术、信息技术及硬件境。本文通过对可重构数控系统与IEC61499标准产品等有利资源，提高不同系统软件(CAD／CAM／中功能模块模型进行研究，提出了一种控制逻辑可收稿日期：2011—03—17；修回日期：2011—04一O1基金项目：“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项(201lZX04016—071)作者简