《机械电气设备 开放式数控系统 第2部分：体系结构》.pdf

机械电气设备开放式数控系统

第2部分：体系结构

1范围

本文件规定了开放式数控系统的基本体系结构，定义了体系结构中各个功能组件及其主要功能模

块。

本文件只规定开放式数控系统的控制器规范，不对驱动器的类型、性能和由最终用户开发的软件作

限制。

本文件不对操作系统和通信系统作具体规定，凡是采用符合事实标准，国际流行，技术成熟的操作

系统和通信系统（包括PC的通信系统）都被视为符合本文件。

本文件对于控制器的外部接口只规定采用国际标准或事实标准，不作具体限制。

本文件只定义最基础的模块及其功能，在实际使用中可扩充。

本文件适用于机械电气设备用的开放式数控系统。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

功能区functionalarea

用来解释数值控制系统的传统观念和开放式数控（ONC）系统概念之间的关系。

一个ONC控制器的功能可以划分成若干功能区。基本功能区有下列三个：

——HMC人机交互控制功能区；

——PLC可编程逻辑功能区；

——NC数值控制功能区。

功能模块functionmodule

是功能组件中的基础单元，用来实现功能组件中各功能的模块，它是一个独立的功能块，具有标准

的数据接口。

一个功能组件可以选配和连接不同的功能模块实现不同的功能水准。模块可以通过系统配置直接

嵌入ONC平台，并被通信系统访问。用户在对模块进行开发时，对外接口应符合所属模块的数据接口定

义，以便实现“即插即用”，其内部实现被封装，并允许加许可证。

1

功能组件functionalcomponent

ONC控制器的独立组成部分，实现一类独立的功能。

功能组件划分一般如图1所示：

图1基本功能区及其中的基本功能组件

注1：NIC为网络接口与通信协议组件，实现设备间的互联互通，HMI为人机接口组件，Config为系统配置组件。在

PLC功能区，包含LC及IOC功能组件，LC为逻辑控制组件，IOC为输入输出控制组件。在NC数控系统模块功能区提供运

动学接口，主要包含MP、MC及AC功能组件，MP为运动准备组件，MC为运动控制组件，AC为轴控制组件，为运动控

制组件提供服务。

注2：开放式数控系统由数控装置、伺服驱动装置、主轴驱动装置、传感器装置、I/O装置等组成，装置间需通过总

线等通信设备来支持装置间的互操作。FIC为开放式数控系统中总线接口与通信协议功能区。

4基本体系结构

从体系结构的观点来看，一个ONC系统分成了两个主要部分：应用软件和系统平台，如图2所示。

应用软件包括了控制系统的特定的功能，这些功能是由一些功能模块通过标准接口连接起来实现

的，各功能模块均能运行在服从开放式体系结构要求的不同系统平台上。

系统平台由系统硬件、系统软件和开放式数控系统应用编程接口（ONCAPI）组成。

系统硬件包括支持第三方的电子组件（如处理器板、I/O模块等）。系统软件包括操作系统、通信系

统和其它的设备驱动器等软件。ONCAPI包括：通用操作系统接口、通信接口、图形接口、数学库调用

接口、实时操作系统接口、运动学变换接口及总线驱动接口等，在ONCAPI中做二次开发，搭建ONC-

RDI模块。

2

图2ONC系统的基本体系结构

系统平台必须支持ONC系统的结构特性：互换性、伸缩性、互操作性和可移植性。系统平台应通过

ONCAPI提供服务，保证功能模块在不同环境下的可移植性。功能模块的接口要通过标准的通信系统和

ONCAPI来支持，通信