1、外文原文：http:/ 1 中文 9132 字 基于构 架 和组成对开环数控系统的研究 通过分析开放式计算机数控（ CNC）系统和架构 /构件的软件重用技术的发展现状，本文研究了基于该技术的开放式数控系统。采用领域工程方法，数控系统始终是组织与数据通信，其中起着关键环节的作用。此外，从其中一个开放的数控系统的可重复使用的体系结构被提取。另外，根据结构是实例化到可重复使用的数据通信组件，其不同于一般的架构。该面模的排序，表达，存储和数控系统组件的检索进行了介绍。结合上文的所有有用的信息，开放式数控系统的集成开发平台的构建。支持该平台，开发开放式数控系统的工作流
2、程包括两个相互关联的课程：可重复使用的数控组件的开发，以及应用系统与这些可重用组件的建 设。此外，数控应用系统的 MS-Windows 上的实时能力可以通过这个平台进行测试。 1 说明 由于硬件技术的快速发展，计算机数字控制（ CNC）系统的复杂性，与第三方软件，频繁 的开发，以及工艺间的快速 式竞争的兼容要求的增加 数控系统制造商都不得不尽最大努力，不断提高他们的系统的质量，缩短产品开发周期。因此，开放式架构正在成为数控技术的当前趋势，其主要目标是建立一个统一， 重组系统平台。开发与开放式架构平台，数控应用系统将变得更加模块化和灵活，因此该系统的用户将被允许选择功能模
3、块，甚至整合，修改和扩展系统的功能，以 满足不同的应用需求。对开放式数控系统的最高最新的意见可作如下的结论： （ 1）开放式数控系统灵活的硬件和软件，因此它不只是让硬件改变它的基本配置，也可以让软件来改变各级控制。 （ 2）开放式数控系统具有真正意义上的录入和播放兼容性。 （ 3）开放式数控系统的标准化，以让第三方开发新的硬件和软件，能满足其要求。 （ 4）开放式数控系统具有集成的部分本标准的级别其它组件的能力，并且还可以共享的组件之间的数据。 （ 5）开放式数控系统可与其他系统在系统层次合作。鉴于上述原因，我们把它作为自然的，建立一
4、个开放式数控系统模型 特殊数控领域可能是一个可行的方法。在另一方面，软件复用是在软件开发，尤其是在同一个域中的过程中应用程度深，因为新的系统总是与前一个非常亲密的关系 5。它正逐渐确信，整个系统架构的设计和规格更多比算法和数据结构的公司，软件系统的规模和复杂性日益升级的选择很重要。因此，软件架构的重要性正在被确认的背景。该体系结构 /组件技术已经迅速发展在众多的软件重用技术在最近几年有很广泛的应用。基于对开放式数控系统和软件体系结构 /构件重用技术的上述观点，开放式数控系统和开发数控系统的集成平台的体系结构进行了研究在本文将进行陈 述。 2 开放式数控系统基于架构 /组
5、件软件重用技术 2.1 软件重组和架构 /组件软件重组技术 软件体系结构是指整体结构设计和系统的抽象规范的划分。这是一个宏观的描述为软件系统的2 组成，体系结构和工作模式。总之，在软件体系结构描述了组件和系统中的这些组件之间的内在关系。基于体系结构的软件开发转移的重点从代码行，以更大粒度的建筑元素（例如，组件），以及这些元素之间的相互联系的整体结构。发展的基调是构建可重用的软件体系结构 ；它强调分析和设计，而不是代码重用的限制的可重用性。组件是一个单位，是在功能上相对独立。可以清楚地 识别，并且可以在软件系统中重复使用。它可能是一个类，一个类树，框架，或一个
6、通用模块。随着嵌入式理解为软件复用，组件的概念不再局限于代码组件，而是扩大到需求，架构，文档，测试计划，测试用例和数据，以及其他有用的信息，以发展激活。基于构架 /构件技术的软件复用包括两个相关的过程：可重复使用的组件和应用系统的可重用组件开发的发展。软件体系结构 /组件技术在发展过程中的功能可以显示为图 2-1 所示 ，首先，特殊域与域工程方法进行分析，这个特殊领域的软件结构可以得到。然后组件开发，整理和存储的过程中可以被引导以这种架构。当一 个新的应用系统需要开发一些相关的组件中搜索和提取域组件库和 /或其他一般的组件库，下面是相应的组件将被选中并修改适应，最后，将这些组件组装在一个新的应
7、用系统 。 图 2-1 软件体系结构 /组件技术在发展过程中的功能 2.2 数控系统开放性的软件重用技术要求 在 一个特殊的领域 开放系统技术的第一个原则是适用的接口标准在系统开发过程中，并根据在此期间接口标准使用的实现。这为系统开发的设计决策和系统进化了稳定的基础，也同时系统（子系统）之间的保证互操作。 从 20 世纪 80 年代，在开放式数控系统的研究项目已载列于世界此起彼伏，其中一些有较大影响，如 OMAC 美国，欧洲 OSEC 和日本的 OSACA。日本的 OSACA 实现由通信系统任务域之间的数据通信，其系统模型基于分层结构的基础上，
8、该模块的这些数据结构的应用系统和内部运行机制的各个功能模块的所有数据结构必须彻底定义它需要复杂的配置体系的建立和维护应用系统的松散拓扑结构。现在，软件重用技术可以理想地支持开放式架构系统，特别是符合标准的接口可以很容易地集成到系统中 '即插即用 '的方法，这是一个黑箱复用的组件。以这种方式，组件可以独立地根据接口标准开发的。它被誉为是实现数控系统的开放性的潜在方式是基于构架 /构件技术的软件重用。数控系统的开放性是一致的与三只手软件复用，如下所示： （ 1）在以前的版本，加入新的功能，以产生一个新的 CNC 系统版本，以适应一些新的要求的基础。 （ 2）
9、修改与正在运行的平台相关联的部分，以使软件可以在另一个系统平台上运行。 （ 3）将数控系统的一些软件（或其组成部分）到另一个数控应用系统，不断发展的旧系统到新系统3 中具有不同的功能和用途。 3 分析和建模的数控系统体系结构基于领域工程 这是非常重要的，以获得正确的体系结构的系统 设计。和领域工程的方法必须采用分析的数控系统，以获得正确的系统架构。域是指一套涵盖具有类似需求的应用系统功能区。领域工程包括三个主要阶段：领域分析，领域设计和领域实现。 领 域分析和建模的过程中，重要的问题是要实现开放式数控系统的关键环节。 3.1 将 代理
10、数据通信作为组织开放式数控系统的关键环节 通过分析典型的数控系统与领域工程方法 ,我们可以发现 ,数控系统的进程和线程可以有组织的数据通信 ,作为关键环节的功能组件。这种类型的组织的优点是显示如下 : （ 1）由于软件集成通过组件的发展方向，数据通信模块可以被用作一个骨架 组织的系统 ；这使得系统组织比前者更容易。 （ 2）代理数据通信为纲，系统不再是一个层次结构。 每个其他模块只有与数据通信模块连接的接口。开发者只需要注意这个接口不考虑其他模块的组织模式。 （ 3）它是足以限定数据通信模块的接口，详细为一个系统。根据接口，什么开发人员需要做的是
11、开发独立的模块，在其中有没有需要定义的内部数据结构，建立基于这些数据结构彻底的内部运行机制。 （ 4）整个系统的拓扑关系将被严格定义的，如果本系统中的数据通信被确定。它保证了软件部分的互操作性。我们强调系统中的每个模块的自主权。所谓自主性是指 每个模块是一个独立个体，它可以独立确定其目标和目标值，甚至做出决定，一个计划，一个动作本身来实现目标，并能以任何意外反应，因为其行为是可控的。有没有函数调用和内存份额之间的自治模块。所有的信息通信是通过数据通讯模块。每个模块只能是替代状态：正在运行或睡眠。模块自身监督两种状态。的关键环节 - 数据通信模块，具有相同的特征了。数控系统的功能模型，其作用的数据通信模块作为其关键环节的显示如图 3-1 所示，数据通信的功能模块有几个组件接口。这些接口可以与其他功能性成分，如 G-代码解释器组件，刀具补偿分量和内插部件等 输入和输出的每个组件的数据连接与通过其接口的关键环节交换得以实现 ；数据通信模块从每个接口读取数据并发送回自主。只有两种基于所述功能模型各种领域性的行为： （ 1）发送 /接收数据信息和控制信息 ； （ 2）配套活动，如 PLC 编程， G 代码文件管理和编辑，参数设置等。
