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？-专业自动化论坛-中国工控网论坛

参数错误 151 #

2010-02-24 18:49

关于FANUC的NC，它的控制从APC、AIAPC、AICC、AI NANO CC、AI HPCC、AI NANO HPCC,我个人认为人工智能这个概念的进入使得加工的精度上了个台阶，还有先行轮廓控制（AICC）的出现真是一个很大的台阶，这个功能的出现彻底把国产系统抛到了后面，而使得它和欧洲系统可以真正抗衡，至于后来NANO插补和NANO编码器的出现，以我实际加工的经验到还真没什么进步，我觉的是它的噱头，也或许是更适用于更高档的机械体，至少大陆和台湾的机械用了它和没用它是没什么差别。64RISC应该不是用来运算纳米插补的，因为NANO只需要把CPU从386升级到奔腾就可以。RISC是用来实现它的高精度控制（HPCC)的，下面是它的部分调整参数：

8420 180 预读单节数目（0：120个单节）
8451#4 0/1 当使用基于切削负载时来比例调整的机能，就需要设定为1。（当机器的Z轴为低钢性时，才需要使用。）
8456 80 基于切削负载来减速的机能时，区域2的调整率

8457 70 基于切削负载来减速的机能时，区域3的调整率

8458 60 基于切削负载来减速的机能时，区域4的调整率

8475#2 1 转角时自动减速机能有效
8475#3 1 在圆弧补间时，依照加速度来决定速度机能有效

有关欧洲的西门子和海德汉的高档系统，从它的各种资料里，都看不到什么新功能的出现，但它们在精度这块就是高日系一头，我个人认为是欧系的NC要落后于日系，而伺服和电机（包括编码器）侧远远高于日系，而且从几个大品牌的对比也能看的出，编码器这个东西的重要性，日系的高档用的还是海德汉的（但FANUC的有NANO的就是自己的）。

因为在实际的切削过程中，最大的误差因素来自机械，自控是要去干涉掉这些误差，所以发展方向还是取决于机械的发展，我个人认为机床的精度30%是系统50%是机械20%是人（程式等方面），现在的系统我个人认为在精度和速度方面已经快到头了，剩余的只是人机性和价格方面的文章了，而机械方面由于特殊的原因，可以说没怎么发展过，所以数控系统的发展突破还的看机械。

回复
征 152 #

2010-02-24 19:17

"“当今数控技术的竞争，在本质上是芯片技术的竞争。”
本人还认为，目前公认的一些核心技术，如陈虎先生所指出的，“复杂运动规律的控制技术”、“多轴耦合关系运动控制”、以“高精度、快速响应的电流环设计”为核心的“高精度伺服控制”与数字控制技术的融合，特别是其中公认为最尖端的五轴联动控制技术以及纳米插补、NURBS插补等等，在现有数控系统的架构中，没有64位超高速处理器与64位实时操作系统，是难以实现的。 "

没搞明白到底在说什么？ SIEMENS或FANUC用的芯片，我们买不到还是西方国家不卖？

给你个中国龙芯你就能搞定吗？

至于实时操作系统， vxworks只要付费就可以实用，难道这个还满足不了？

我们提倡有自己的芯片和操作系统，并不代表目前商用的芯片和操作系统满足不了当前的需要。当前的芯片和操作系统是已经商用的，是经过实践检验的，是能够稳定运行的！

即便有了自己的芯片和操作系统，这些产品的质量如何保证？一个新开发的产品和操作系统，只有经过市场的检验才能说明其可用性和稳定性。从市场的角度来说，如果盲目的采用这些未经验证的产品，不出问题则罢，如果出现问题，丢失的是整个市场，失去的是信誉，浪费的可能是一代人的青春！！

我们支持自己的芯片和操作系统，但是我们更希望的是从市场的角度来支持，一个产品只有适应市场的需要才能发展壮大！

回复
征 153 #

2010-02-24 20:11

引用帅克仪器029-85398206 的回复内容：
呵呵呵呵，上面那个图好耍~~~~~~~呵呵呵呵，

，

是院士还是西红柿，都不大紧，逻辑上起码，得经得住推敲

“设计时绝对是国际先进水平，图纸还未画出来就落后了。何故？。。。是许许多多细微处不行”

，

连细节都没搞定呢，图纸还没画完呢，就号称设计（方案）是“绝对国际先进水平”，，，

，

嘿嘿黑嘿嘿黑，够精彩~~~~~~~~~~~~~（眼泪都能笑出来，，，俄傻怂也歇咧，，，）

“细微处不行” 充分说明了人浮于事，整天说的头头是理，结果东西做不出来或者是做出来的东西有问题。

还有一点，凭什么自己说设计的东西是国际先进水平？

没有贬低专家的意思，但是遇到问题总是说“设计时绝对是国际先进水平”，结果做出来就不行。这是不是说明在设计的时候就存在问题，是否真的达到了国际先进水平？

回复
征 154 #

2010-02-24 20:13

To野夫：

我觉得你说的以上问题，诸如芯片和实时操作系统等，在目前不是限制中国数控发展的瓶颈。即便中国自己有了芯片和操作系统，你所说的问题一样存在！

我们缺的是整个数控系统的系统架构和数控算法的研究及实现。

回复
波恩 155 #

2010-02-24 20:25

赞同“征”的批评意见

“本人还认为，目前公认的一些核心技术……等等，在现有数控系统的架构中，没有64位超高速处理器与64位实时操作系统，是难以实现的。”———这也许是事实，但是不等于“野夫”关于 “当今数控技术的竞争，在本质上是芯片技术的竞争” 的论断，数控仅仅是把最适用的计算机领域的新技术拿来用，数控的关键还在于数控本身的问题，“野夫”的观点未免过于唯武器论了！

等到中国有好用的本土CPU和实时操作系统的时候，相信国产数控不至于傻到非得把银子送给洋鬼子吧？！（除了国有机构和官员）

回复
征 156 #

2010-02-24 20:27

在高新技术产业上，我比较佩服华为、中兴。

如果说系统的复杂度，抛除数控算法之外，数控系统系统架构的复杂度应该没有通讯系统复杂。中兴、华为同样采用的摩托罗拉的powerpc等处理器，在vxworks嵌入式操作系统上运行通讯软件，实现了通讯设备的国产化。

如果没有中兴、华为，恐怕国内的通讯设备都是国外产品的天下。如果靠学者、专家等，恐怕目前情况和数控系统差不多，同样也会存在某些人高喊通讯设备的发展方向出现了问题！

同样中国人自己提出了3G标准TD－SCDMA，从严格上来说跟WCDMA、CDMA2000相似的一种协议标准，难道你也说发展方向出现了问题？通讯设备过度依赖了计算机技术？难道也是“全世界好像只有计算机产业是把事情越做越复杂”？

事实上是，如果没有计算机技术的发展，你的手机只能回去的过去的大砖头状态，出门抗大砖头防身吧！

回复
征 157 #

2010-02-24 20:32

引用波恩的回复内容：
“本人还认为，目前公认的一些核心技术……等等，在现有数控系统的架构中，没有64位超高速处理器与64位实时操作系统，是难以实现的。”———这也许是事实，但是不等于“野夫”关于 “当今数控技术的竞争，在本质上是芯片技术的竞争” 的论断，数控仅仅是把最适用的计算机领域的新技术拿来用，数控的关键还在于数控本身的问题，“野夫”的观点未免过于唯武器论了！

等到中国有好用的本土CPU和实时操作系统的时候，相信国产数控不至于傻到非得把银子送给洋鬼子吧？！（除了国有机构和官员）

关键是，有了自己的芯片和操作系统，就一定能把数控系统做好，就一定能超过欧美的企业？

中兴、华为没有自己的芯片（某些微码芯片不算）和操作系统，一样做出高性能的通讯设备，打入国际商场，搞得西门子通讯破产！

应该要反思了！

回复
征 158 #

2010-02-24 20:44

引用参数错误的回复内容：
关于FANUC的NC，它的控制从APC、AIAPC、AICC、AI NANO CC、AI HPCC、AI NANO HPCC,我个人认为人工智能这个概念的进入使得加工的精度上了个台阶，还有先行轮廓控制（AICC）的出现真是一个很大的台阶，这个功能的出现彻底把国产系统抛到了后面，而使得它和欧洲系统可以真正抗衡，至于后来NANO插补和NANO编码器的出现，以我实际加工的经验到还真没什么进步，我觉的是它的噱头，也或许是更适用于更高档的机械体，至少大陆和台湾的机械用了它和没用它是没什么差别。64RISC应该不是用来运算纳米插补的，因为NANO只需要把CPU从386升级到奔腾就可以。RISC是用来实现它的高精度控制（HPCC)的，下面是它的部分调整参数：

8420 180 预读单节数目（0：120个单节）
8451#4 0/1 当使用基于切削负载时来比例调整的机能，就需要设定为1。（当机器的Z轴为低钢性时，才需要使用。）
8456 80 基于切削负载来减速的机能时，区域2的调整率

8457 70 基于切削负载来减速的机能时，区域3的调整率

8458 60 基于切削负载来减速的机能时，区域4的调整率

8475#2 1 转角时自动减速机能有效
8475#3 1 在圆弧补间时，依照加速度来决定速度机能有效

有关欧洲的西门子和海德汉的高档系统，从它的各种资料里，都看不到什么新功能的出现，但它们在精度这块就是高日系一头，我个人认为是欧系的NC要落后于日系，而伺服和电机（包括编码器）侧远远高于日系，而且从几个大品牌的对比也能看的出，编码器这个东西的重要性，日系的高档用的还是海德汉的（但FANUC的有NANO的就是自己的）。

因为在实际的切削过程中，最大的误差因素来自机械，自控是要去干涉掉这些误差，所以发展方向还是取决于机械的发展，我个人认为机床的精度30%是系统50%是机械20%是人（程式等方面），现在的系统我个人认为在精度和速度方面已经快到头了，剩余的只是人机性和价格方面的文章了，而机械方面由于特殊的原因，可以说没怎么发展过，所以数控系统的发展突破还的看机械。

“数控系统的发展突破还的看机械。”

这个有道理，国产机床机械设计就不太好！

回复
想起时正是忘记 159 #

2010-02-24 22:16

在俺看来，不仅仅是系统结构，一般的数控算法，都不会比一般的通讯算法复杂——俺指的是无线通讯。

机械传动部分影响精度的大部分，这点上是大家一致。

而机械传动部分跟不上，俺觉得原因也很简单。其中一个原因有点搞笑：大伙看看大学的录取成绩，机械专业与电子电气自动化专业的区别还是有的。还有政治历史原因：改革开放以后，我看到的大趋势是，机械行业产品质量越来越差，国企工厂设备卖给个人，民企从方方面面降低成本，机械行业技术人员素质普遍相对低下，技术越来越得不到尊重，做业务做“管理”的收入遥遥Ｎ倍于技术人才。在旧机床买卖场我们看到，２、３０年前甚至４０年前的机床仍然常被小老板们青睐，那些老机床导轨一擦，锃亮如新，甚至比如今用过几年的床子都好。这是怎么回事？如今私有化老板多是唯近利小利是图，无民族世界长远大观，对质量的关注程度，差太多了。当然俺看到的主要是地方特色，也许以偏概全了

回复
波恩 160 #

2010-02-25 11:16

“关键是，有了自己的芯片和操作系统，就一定能把数控系统做好，就一定能超过欧美的企业？”———反思得好！

回复
野夫 161 #

2010-02-25 11:32

TO 波恩与征
波恩与征认为，“数控仅仅是把最适用的计算机领域的新技术拿来用，数控的关键还在于数控本身的问题”，“数控重在体系”，“缺的是整个数控系统的系统架构”，对此，本人完全同意。至于“本土（64位超高速）CPU和（64位）实时操作系统”的问题，本人的意思是，此路不通，至少很难走通，而且陷入“看着别人远去的背影，长吁短叹，望洋兴叹”之处境的可能性极大。
本人在21楼说过“在细微处下功夫，则一言难尽。” 对于“细微处”，征与有些朋友对此有所误解。那些前辈，至少是诸位高手的父辈，甚至是祖辈，其作风是极为严谨的，智商也是很高的，至少不会低于诸位高手。所谓“细微处不行”并不是指只会“整天说的头头是理”，“东西做不出来或者是做出来的东西有问题”也不只取决于“头头是理”。在那个年代，你花几个月才把逻辑图的草图画出来，人家用计算机辅助设计用几天甚至几小时连版图都画好了。你瞄准中规模集成电路，人家正在悄悄开发芯片。管脚和线路板的材料与焊剂不行导致虚焊引起的故障，诸位恐怕也是一言难尽。至于在集成电路的生产中“细微处不行”，则简直令人痛心疾首，欲哭无泪。还有，对于高档数控机床，国产铸件的材料、工艺在许多“细微处不行”也是一个重要因素。记得有朋友讲过一件事，某特种重大科技攻关中某特种玻璃，只有某个老师付亲自动手凭肉眼才能从百里挑一中生产出合格品。没有这种合格的特种玻璃，下一步只能望洋兴叹。本人请诸位高手对前辈们以更多的理解，再加上一点小小的尊重。

回复
征 162 #

2010-02-25 12:47

没有不尊重老前辈的意思，像参与两弹一星、神舟飞船等国防事业、真正作出杰出贡献的专家、前辈，我们绝对尊重！但是前辈您对数控发展方向的观点，我不敢苟同！
回复
波恩 163 #

2010-02-25 13:45

“至于‘本土（64位超高速）CPU和（64位）实时操作系统’的问题，本人的意思是，此路不通，至少很难走通”———现状确实如此！这一点算是与“野夫”有了共识，但这不是民族数控产业和技术方向的问题，而是也民族计算机技术和产业的悲哀。

但是即便如此，也未必一定要“陷入‘看着别人远去的背影，长吁短叹，望洋兴叹’之处境”。在这个问题上，试问日本、德国、法国、意大利、西班牙等国在主流通用计算机领域又有多大的建树呢？但这并不妨碍日本的Fanuc和三菱，德国的Siemens和Heidenhain，法国的NUM、意大利的Fidia，西班牙的Fagor等数控系统供应商去构建自主的基于通用计算机硬件平台和操作系统平台的中高端数控体系。

如果仅仅是因为工具不行，或者武器不行，就要“看着别人远去的背影，长吁短叹，望洋兴叹”的话，那么中华民族早在160年前就已自绝于世界民族之林了，现在还搞什么数控？！

或许“野夫”有全新的思路和视角，能够帮助民族数控产业避开这些障碍，短期之内取得长足的进展和飞跃也未可知……

回复
野夫 164 #

2010-02-25 13:54

现有数控系统的发展方向有问题，其第三点是所谓开放式体系结构的问题。
所谓开放式（open）大概源自“开放社会之父”卡尔•波普尔，其巨著《开放社会及其敌人》（1945年初版）响誉于西方的科学家(包括一些获诺贝尔奖的科学泰斗)、政界要员与金融大鳄。波普尔本人并未给出“开放社会”的定义，邓大人的改革开放却使“开放”一词家喻户晓。
在物理学中，有别于封闭系统（又称保守系统），开放式系统指的是与外部环境存在物质与能量交换的系统。在自然科学中，在开放式系统中还应包括信息交换。开放式数控系统涉及人机界面，不得不卷入人文领域，然而，开放式毕竟是一个人文领域的概念，只可意会难以言传。因此，在工程技术领域，近三十年来，开放式的内涵不仅无法规范统一，而且误导了数控系统的发展。
IEEE关于开放式数控系统的定义为：“符合系统规范的应用系统可以运行在多个销售商的不同平台上，可以与其它系统的应用进行互操作，并且具有一致风格的用户交互界面。”
国标“GB/T 18759.1-2002•机械电气设备•开放式数控系统•第1部分：总则•3.1”遵循IEEE定义的基本原则，将开放式数控系统定义为：指应用软件构筑于遵循公开性、可扩展性、兼容性原则的系统平台之上的数控系统，使应用软件具备可移植性、互操作性和人机界面的一致性。
IEEE定义表明，IEEE将数控系统定义为专用计算机系统。因此，现有开放式数控系统的体系结构分为系统平台和应用软件两大部分，进而划分为人机控制层和运动控制层，是面向软件模块化的体系结构。其中，运动控制层是数控系统完成实时控制过程的内核，与特定的插补迭代控制算法密不可分。IEEE定义主导着开放式数控系统的发展，对人机控制层与运动控制层的开放性的不同处理，产生了现有开放式数控系统的三种模式：PC嵌入NC模式、NC嵌入PC模式、软开放式模式。
现代计算机数字控制系统都是由许多嵌入式子系统构成的复杂嵌入式系统，嵌入式子系统也往往又是一个复杂嵌入式系统，在空间上表现为分形。现代计算机数字控制系统涉及一系列实时性不同的过程，在时间上表现为控制信息流。
无论在空间上还是在时间上，IEEE定义都没有抓住计算机数字控制系统的本质，其存在的基本问题是：
1)、IEEE所定义的开放性是针对计算机系统本身应具有的开放特征，所谓开放式数控系统的体系结构是IEEE从计算机系统移植过来的概念，不能反映数控系统在整个控制过程中的技术特征，从而将开放式数字控制系统定义为制造控制信息的集成制造系统。
2)、IEEE定义没有从制造系统的宏观视野来审视开放式数控系统的体系结构，导致开放式的概念含糊不清，至今也未能统一。互操作性、可移植性、可伸缩性、可互换性等描述性词汇便成为开放式数控系统的所谓技术规范。
3)、IEEE定义完全忽视了工作机（机械系统）与数控系统之间的主从关系。数控系统是为工作机服务的还是控制指挥工作机的，IEEE定义没有解决这个问题，从而产生了插补周期、轮廓步长等大量冗余信息。
4)、IEEE定义局限于数控软件的功能划分及其相互之间的操作界面，对于数字控制的过程特征缺乏系统学范畴的界定，把数控系统简单地定义为专用计算机系统，从而将开放式数控系统的发展引向数控软件的功能划分与控制模块的软硬件实现。
5)、在IEEE定义中，运动控制模块中的实时运动控制不对用户开放，只要求运动控制模块具有互换性与可伸缩性，没有可重构性的概念。
还有，…，等等。
因此，在IEEE定义中，数控系统所制造的控制信息、制造控制信息的方法、以及制造控制信息的过程与过程界面，都是封闭的。IEEE定义不是一个关于数控系统的开放性定义，只是试图规范应用软件的“即插即用”问题，并未从根本上解决数控系统的开放性。
据此，对开放式计算机数字控制系统，本人的意思是，必须寻求新定义。

回复
征 165 #

2010-02-25 14:41

野夫前辈这段话说的还是很有道理。要想将数控设计为像现在的因特网一样，任何支持因特网协议的设备都可以应用，其困难非常大！到了这个话题，不得不说总线，如果整个数控行业遵循一个统一的总线标准，就能达到一定的开放性！
回复

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？

波恩 2010-02-07 10:00