基于多层次监控和三级加工自优化的可重构数控系统

成果的背景及主要用途：

该成果属于高端装备制造业领域，内容涉及数控技术创新与自主数控系统及

其产业化应用，是在已完成天津市数控系统技术重点攻关项目成果的基础上，通

过进一步深化研究取得的。实施期限为 5 年，自 2006 年 10 月至 2011 年 12 月。

该成果针对复杂数控装备的集成监控、可重构数控系统流水线架构和三级加工自

优化与控制等方面进行系统的研究。

技术原理与工艺流程简介：

（1）针对数控系统内多任务调度及实时并行化执行的特点，提出基于可重

构的数控流水线架构。该架构由数控主控流水线线程、驱动程序和数控微代码实

时执行单元构成数控流水线体系，可实现软件乃至于硬件的多重可重构。

（2）针对数控系统因功能集成造成的核心运动控制实时性差、结构复杂等

问题，提出一种新的多层次集成监控数控的系统架构。该监控系统架构通过底层

数控系统监控层、监控管理层、远程诊断监控层进行分级式地故障分析与诊断，

实现数控装备的监控与维护。

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（3）提出一种具有三级加工自优化功能的智能控制方法，实现通过数控系

统对数控机床的智能控制。

技术水平及专利与获奖情况：

该成果在国内外首次提出并研究基于可重构、多层次集成监控和三级加工自

优化的数控流水线架构，并开发了全新的 2-6 轴联动控制可重构数控系统，已获

得三项国家发明专利和两项软件著作权，并发表重要论文 12 篇。经专家组鉴定，

达到了国际领先的水平。

应用前景分析及效益预测：

鉴于该成果的独特技术特征及数控产业的国家需求和巨大市场潜力，依托该

成果的“天大精益数字化制造产业园”项目已于 2011 年在天津海河科技园区奠基

建设，占地面积 100 亩，可实现年产值 10 亿元以上的规模。

应用领域：高端装备制造业

技术转化条件：

该成果已实现产业化运作，并推广到福建威诺数控、鑫菱机床厂、威海东云

数控机床、天地股份有限公司等企业，取得了很好的经济社会效益。

合作方式及条件：根据具体情况面议