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“蓝天数控”开发基于控制总线的数控系统装置
  文章来源: 发布时间:2008-09-28 【字号: 小  中  大   

摘 要

由中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司和沈阳高精数控技术有限公司承担的中科院东北振兴科技行动计划重点项目“面向伺服驱动的同步控制总线及装置产业化”,主要针对数控与驱动系统间传统的连接和通信方式存在的问题,开展面向伺服驱动同步控制总线技术的研发,以此为基础研制基于控制总线的新型数控系统与伺服驱动系统,并针对国内有大量市场需求的全机能数控车床、加工中心及数控雕铣机床(主要用于模具加工),实现配套的规模产业化应用,打破国外对控制总线技术的封锁和垄断,实现国产高性能数控装置的升级换代,促进东北先进装备制造基地的建设与振兴。

近年来中国数控机床产业发展迅速,但产业结构矛盾依然突出。具体表现为低档产品迅速膨胀,中档产品进展缓慢,高档产品依赖进口。重点工程建设需要的关键设备仍需依靠进口。技术受制于人,已成为威胁我国产业安全的重大问题。作为装备制造业的关键功能部件,数控系统与伺服系统是实现装备制造业自动化、柔性化、集成化、网络化的关键和基础。“十五”期间中国机床行业发展迅速,但却大而不强,特别是高性能数控技术及产品等关键功能部件的发展滞后,成为制约中国机床产业进而影响整个装备制造业发展的软肋。因此,基于制造技术与信息技术融合的发展趋势,开发新一代数控技术与产品对实现中高档数控产品的产业化,提升中国制造业的水平意义重大。

随着制造技术与信息技术的日趋融合,满足精密、高效、柔性、成套、绿色需求的数字化制造已成为机床行业的发展方向,并成为高性能数控装置的重要特征。高性能数控装置除了具有5轴联动、多过程控制等基本功能外,高速、精密、网络化、智能化已成为评价系统的重要指标。由于传统数控装置中系统与伺服驱动的连接与通信方式所带来的一系列问题,采用并支持控制总线技术已成为下一代数控系统的关键技术。国外著名的数控厂商纷纷开展了控制总线的研制,并制定相应的标准,以便抢占下一代数控系统研制的技术制高点。

目前在技术研发方面,本项目已实现了控制总线的技术突破,研制出基于三层结构的同步控制总线协议。控制总线的技术突破,为进一步开展《工业机械电气设备开放式数控系统接口与通信》国家标准(GB/T 18759.3)的起草及辽宁省数控控制总线技术工程实验室的建设等工作奠定了技术基础。

该项目的实施,也取得了显著的创新成果,已研制出基于总线的数控产品原型。其中基于总线的数控系统自主研发,重点解决了总线协议芯片、通信板卡及基于总线的运动控制系统;伺服单元与国外公司合作,采用引进、消化、吸收、再创新的模式,重点解决了伺服电源模块的本地化以及伺服驱动单元的总线接口问题。产品原型在立式加工中心进行了验证,提高了系统加工速度与精度,并申请了基于总线式数控系统的发明专利。新产品的开发,解决了公司现有产品中存在的问题,并为采用国产CPU芯片(龙芯)、实现公司产品的升级、换代奠定了基础。

针对高性能数控系统的市场为国外跨国公司所垄断的局面,沈阳计算公司与沈阳高精公司和沈阳机床集团合作,开展了国产数控机床应用国产数控系统应用示范工程。在国内率先实现了国产高性能数控系统的批量配套应用,找到了技术创新与市场推广的结合点,建立了国产数控系统产业化推广的模式。

“蓝天数控”作为国内具有自主知识产权的代表,多年来得到了党和国家各级政府领导的关注和支持,2006年李长春同志在视察蓝天数控产品时强调:“要做好规模产业化工作,在技术创新的同时,注意体制和机制的创新,用两年的时间实现蓝天高档数控系统在国产高档数控机床上的产业化配套目标。”中央电视台《新闻联播》创新中国栏目,对蓝天数控做了题为“从牵着走到领着跑,高精数控技术解装备制造业难题”的专题报道(在报道中蓝天数控被称之为“中国脑”),旨在宣扬和鼓励国内高技术走自主创新之路。

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