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附件C：译文

基于PC的开放式结构数控软件系统开发
MA Xiong-bo,HAN Zhen-yu,WANG Yong-zhang,FU Hong-ya

摘要：作为先进制造领域的一项关键技术，开放式结构控制系统被广泛研究。开发一个基于PC的开放式结构数控软件系统主要经过以下几个步骤：1.选择软件和硬件平台，设计CNC系统的软件实现方法。2.对开放式结构控制系统进行静态建模，其中包括面向对象化（OO）技术、动态链接库（DLL）技术和系统模块划分方法的研究。3.对开放式结构控制系统进行动态建模和数据流传输的研究，使用有限状态机（FSM）模型进行描述。4.建立可重复使用的标准模块，组成软件模块库。最后，用此模块库和系统函数成功设计一台三坐标数控铣床，命名为HIT-CNC。实验结果表明：使用上述方法建立的应用程序不但增加了使用性和开放程度，而且有效地缩短了开发周期，节约了系统维修费用。
关键词：开放式结构控制系统；PC；数控系统软件；动态行为模型；OMAC；机床

1.绪论
当今时代，开放式数控系统还没有统一的定义。开放性一般理解为模块性，可移植性，可扩充性，互用性与可量测性[1]。20世纪80年代，开放式结构控制系统的设计开始受人青睐，在过去的20年里取得了很大的进步。对开放式结构控制系统的研究成为先进制造领域一个重要的分支，其研究目的在于为先进制造技术提供一种可实现的原理和方法。
第一个开放式结构控制系统是美国纽约大学在1998年开发的MOSAIC系统[2]。此后，世界上越来越多的研究致力于将开放式结构控制系统引入工业控制。1992年，欧洲成功发展了OSACA计划[3]。1994年，日本IROFA联盟制定了类似的OSEC项目计划[4]。而此时美国早期的研究人员已经在OMAC项目中取得了显著的成绩[5]。
开放式结构系统明显不同于现在商家自定义的个人操作环境，而是融合了商家自定义的程序环境和控制元件之间的接口[6-8]。现在，绝大多数的控制系统都具有即插即用的接口功能和有效的可测量性以满足应用软件宽范围的需求。值得注意的是开放性不仅仅是即插即用，各个开发商对开放性的理解也不同，即插即用只是一方面[9]，实际上，即插即用也需要一个标准。为了实现技术进步和市场成本效率的平衡，开放式系统必须使用实际的统一标准，商业硬件和软件组件[10]。因此，一个没有国际标准的开放式控制系统是不存在的。