讨论：数字总线到底解决了运动控制级这一特定层面中的什么关键技术？ 点击：22591 | 回复：415
这位前辈的原帖关键内容如下：
“数控重在体系”，完全正确!
中科院计箅所李国杰院士说过，“计算机产品越搞越复杂。” “全世界好像只有计算机产业是把事情越做越复杂。”李先生又说“简单易用，千万不可越搞越复杂。产品太复杂，再好的技术也普及不了。”“计算机科学可能更需要建立‘简单性’理论，即如何发现最简单的方法去解决实际问题。” “尽可能用简单方法处理复杂问题是信息技术的生存之道。”
窃以为，李先生之所见切中计算机产品（包括数控系统）之要害。我返回数控之后，发现数控系统越搞越复杂，重蹈计算机的覆辙，这是与开放性背道而驰的。
先生提出“后步进时代”，推崇运动控制级的全数字总线，我想请教的是，从开放性与简单性来看，从数字控制的本质来看，对于运动控制级，全数字总线 的本质是什么？解决了传统运动控制中无法解决的什么技术关键（不是指现场总线的共有优点）？
请先生指教，谢谢。
个人谨将有关回帖整理张贴如下，欢迎业内朋友讨论。
作为“WEDM的英文名之命名者”前辈绝对是晚辈的崇拜对象！前辈开始从事数控的时候，晚辈尚未来到这个世界上。前辈重返数控的时候，晚辈才刚刚进入业内，虽然师从国内第一代数控专家已经将近十年。眼下晚辈无非是在数控的边缘混口饭吃，并非什么数控高手。
至于李院士的高论，晚辈不敢苟同，窃以为李院士混淆了两个概念，就是作为技术类产品的计算机中所必须包含的两个概念：一个是产品，一个是技术，产品自然要主张易用性，而技术则只能追求先进性。作为一名业内工程师，晚辈肯定没有学者的远见卓识。不过本人非常认同一位国外工程师的观点：所谓工程师就是以自己的复杂劳动为别人（主要指用户）提供便利的人群。工程师尚且需要如此，学者们难道就可以偷闲？作为国家最高学术机构的中科院不做越来越复杂的（先进）技术做什么？纳税人的钱不应该被用来养活饭桶。
再回到数控系统上来，从58年我导师那代人搞出国内第一台数控机床（包括系统），到前辈入行的68年，出行的78年，再到所谓改革开放十年后的88年，国内数控技术因为政策起伏已然经历了三起三落，每每不是一哄而上，继而一哄而散，计划经济导致的学院科研和吃饭技改未能造就民族数控产业，苟延残喘下来的机床所在合资后彻底沦为日本人的买办。无独有偶，从90年代初期，靠着吃政府市场饭的华中数控（背靠教育部），航天数控（背靠航空航天口军工企业），蓝天数控（背靠中科院）慢慢起来了，然而时至今日，除了能在政府市场混饭吃，对国内数控产业和市场又有什么实质贡献呢？！
就如PC绝不是计算机科学的代名词一样，数控的内涵也绝不是眼下遍地开花的经济型数控系统，就如计算机要分为大型机、小型机和服务器、PC一样，数控也要分为高端、中端和普及型、经济型，不同的分类，要害自然不同。经济型讲求低价格高可靠，因为经济型拼的就是价格，没有可靠性，根本应付不了高额售后支持和维护的成本消耗。中端和普及型的要害是性价比，在必须提供足够的功能和性能的同时，成本还必须降得下来，因为目前普及型的竞争对手主要是外国人，国产系统除了能为用户节省成本，还没有能力为用户创造价值。高端拼什么？看看“十一五”重大课题就不难发现，拼的是具备高性能的高端功能，目前国人还远不是外国人的竞争对手，高端数控对国人而言首先要解决的是（功能）有没有和（性能）好不好的产品问题，也就是先进技术的集成和产品化问题。
至此，就不难回答前辈的关于数字总线的质疑了，如果仅仅是面向经济型数控系统，后步进时代的脉冲串足以，又简单，又开放，又廉价。如果是面向中端和普及型数控，脉冲串和模拟接口会越来越显得捉衿见肘，毕竟今天的高端不久之后就会成为明后天的中端乃至普及型。面对高端应用，难道还有真的会有谁认为脉冲串足以？！模拟口虽然简单，而且开放，但国际数控业乃至运控业之所以弃之不用，而纷纷走向数字总线的理由早借模拟调节和数字控制之争就已然定论了，而且就每根轴的接入成本而言，抛开复杂线束及其布线成本不谈，高精度高分辨率的模拟接入成本也未必会低于数字总线的节点接入成本。
诚然，数字总线技术只是数控和运控系统中的数据传输载体，解决的关键问题在于高数据传输率、高数据刷新率和高指令同步性，数字总线本身并不直接解决数控和运控最本质的关键问题，但是这并不妨碍数字总线成为高端数控系统的关键特征（之一）。而且开放性也并非片面地意味着简单，没有经过良好封装的开放性，只能增加用户的使用难度和复杂性，使产品成为所谓的专家型系统（专家型用户才具备使用能力的系统），而封装的太好，开放可能也就无从谈起了。开放式系统是一个过于复杂的问题，晚辈无力揣度。关于数字总线的开放性，毋庸置疑的是，任何一种开放性数字总线的技术实现复杂度肯定都远高于脉冲串和模拟接口，而在这个问题上，恰恰是国人的软肋，不要说创立和起草全新的数字总线协议，就连拿现成的舶来品集成进自己的产品，国内数控和运控业内又有几家企业能够驾轻就熟，信手拈来呢？
以上就是晚辈对于国内数控技术发展和数字总线一点浅薄看法，恭请前辈不吝赐教。
to 波恩：
“详谈如何“告别插补时代”，以及本帖的焦点：如何解决数控与伺服之间的指令“发送”和状态的“传送”？”
这个问题， 你可以拿个具体的协议分析一下， 看一下协议的数据格式。
我觉得波恩想的应该是： 在总线模式下， 如何根据当前的状态得到伺服下一步的状态？ 插补是一种实现方式， 关键是还有没有更好的方式来实现这个计算， 在多轴情况下如何更快的实现。
似乎可以利用多维的数学模型， 在多维空间上用最优控制来分析解决！
国外产品可以同时控制64个轴，用轴之间插补似乎随着轴数的增多变得非常复杂，应该来说有更好的实现方法， 但是这个涉及到数控系统的核心，很难得到相关的信息！
to “征”，“野夫”： 本人的问题其实是两个问题：
1. 详谈如何“告别插补时代”？
2. 如何解决数控与伺服之间的指令“发送”和状态的“传送”？”（这是本帖的焦点）
to “日发机械”：国内目前可能没有，至少本人还不曾知道有，国内有数控企业研究SERCOS III的，用的是铜缆（可用于以太网的五类线），而不是光纤，MTX用的光纤版SERCOS是III版的，还是II的，请予以明确。电机也打算替换，还是只想替换驱动？ 就目前国内市场供应和配套情况而言，个人建议整套替换，楼上推荐的Sanyo Denki和Danaher-Kollmorgen是不错的选择。
大家都是理论和经验非常丰富的前辈了，我既不是理论家，也不是开发家，我只是个用户；
其实很多纯理论的东东我都一知半解，但是我接触的都是实际应用的设备和各种系统，在这里，我要向“野夫”前辈请教：您前面说的关于国产与国外的数控差异在于细微之处，这点我非常赞同， 我们国内的制造业在这方面是最缺乏的了，可能也是由于我们本来基础差和要降低成本的关系；但个人认为这还不是最根本的，是我们么把技术理论应用到制造上，请别和我说么资金，领导不支持之类的话，那还是我们自己做的不到位；那么前辈可有比较好的点子为我们或者说为现在的技术人指出一条适合国人发展的道路么？
另外，对于总线控制，我也只是基于以前学过的计算机基础和一些PLC控制总线系统的基础了解上做了点简单分析：个人以为，一套控制系统好比一幢大楼（可能比喻不是很恰当），而总线就是那些公用电梯，当然，脉冲串也可以同时存在，而且脉冲串是楼梯，既速度比较慢，而且容易出事，效率就更不用说了；那么数字话总线的效果无异于是超高速电梯。
前辈出差回来，请一定静心慢慢看帖！
“运动控制的发展，就像计算机的发展一样，搞软件的，可以完全不必了解硬件，同样，搞硬件的使硬件模块化，接口标准化。”———基本赞同！
“山寨手机为什么变动那么快，跟的那么快？？就是了解了内在的模块化设计方式。其实我个人感觉工控业的复杂程度，连山寨手机的复杂程度都赶不上。”———这是摆在巨大的行业差异面前的无奈事实！
手机是十亿级产品，工业控制相比较而言相当于手机所归属的消费类电子产品，工业控制中的数控才相当于消费电子中的手机，而数控连百万级都够不着，因而数控所能拥有的资本、技术和人才等资源总量必然远远小于手机，数控的发展无法企及手机也就可想而知了！
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