開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)目前的研究成果看，開(kāi)放式數(shù)控體系結(jié)構(gòu)還沒(méi)有統(tǒng)一和明確的概念內(nèi)涵，還處于百家爭(zhēng)鳴的時(shí)期。按照IEEE（國(guó)際電器電子工程師協(xié)會(huì)）的定義，開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)該是具有下列特征的系統(tǒng)：符合系統(tǒng)規(guī)范的應(yīng)用，可以運(yùn)行在多個(gè)銷售商的不同平臺(tái)上，可以與其它的系統(tǒng)應(yīng)用互操作，并且具有一致風(fēng)格的用戶交互界面。 對(duì)于開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，一種比較流行的觀點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)以下幾個(gè)基本特點(diǎn)： （1）可互操作性：通過(guò)提供標(biāo)準(zhǔn)化接口、通信和交互機(jī)制，使不同功能模塊能以標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口運(yùn)行于系統(tǒng)平臺(tái)之上，并獲得平等的互操作能力，協(xié)調(diào)工作。 （2）可移植性：系統(tǒng)的功能軟件與設(shè)備無(wú)關(guān)，即應(yīng)用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式、交互模型、控制機(jī)理，使構(gòu)成系統(tǒng)的各功能模塊可來(lái)源于不同的開(kāi)發(fā)商，并且通過(guò)一致的設(shè)備接口，使各功能模塊能運(yùn)行于不同供應(yīng)商提供的硬件平臺(tái)之上。 （3）檔次皆宜性：CNC系統(tǒng)的功能、規(guī)?？梢造`活設(shè)置，方便修改，即可以增加硬件或軟件構(gòu)成功能更強(qiáng)的系統(tǒng)，也可以裁減其功能以適應(yīng)低端應(yīng)用。 （4）可互補(bǔ)性：指構(gòu)成系統(tǒng)的各硬件模塊、功能軟件的選用不受單一供應(yīng)商的控制，可根據(jù)其功能、可靠性及性能要求相互替換，而不影響系統(tǒng)整體的協(xié)調(diào)運(yùn)行。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及水平 基于PC的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都致力于開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的研究，并達(dá)成部分共識(shí)，即采用PC平臺(tái)和Win9X/Win2000/NT操作系統(tǒng)。這樣，容易保證一致的人機(jī)界面和應(yīng)用現(xiàn)有的各種流行的應(yīng)用軟件，而且硬件和軟件具有通用標(biāo)準(zhǔn)，容易擴(kuò)展，容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能。 隨著工業(yè)PC機(jī)的快速發(fā)展，可靠性大為提高，而價(jià)格卻大幅度降低，以工業(yè)PC機(jī)為核心的控制系統(tǒng)已經(jīng)被工業(yè)控制領(lǐng)域所接受?；赑C的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)以其成本低、標(biāo)準(zhǔn)化、軟件資源豐富、可靠性高、便于聯(lián)網(wǎng)等優(yōu)越性深受廣大科研人員和開(kāi)發(fā)商的喜愛(ài)。具體來(lái)講，目前基于PC的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)有以下幾種體系結(jié)構(gòu)，數(shù)控專用模板嵌入通用PC機(jī)構(gòu)成的數(shù)控系統(tǒng)，以國(guó)內(nèi)具有開(kāi)放式系統(tǒng)特點(diǎn)的華中I型數(shù)控系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)采用了以PC機(jī)為硬件平臺(tái)，DOS、WINDOWS操作系統(tǒng)及其豐富支持軟件為軟件平臺(tái)的開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)相比，這種系統(tǒng)具有軟硬件資源的通用性、豐富性、透明性，軟件的可再生性，便于引入新技術(shù)進(jìn)行升級(jí)、換代的優(yōu)點(diǎn)。 通用PC機(jī)與開(kāi)放式可編程運(yùn)動(dòng)控制器構(gòu)成的數(shù)控系統(tǒng) 這種數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制、邏輯控制功能由獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)控制器完成，運(yùn)動(dòng)控制器通常由以PC硬件插件的形式構(gòu)成系統(tǒng)。數(shù)控上層軟件（數(shù)控程序編輯、編譯、人機(jī)界面等）以PC為平臺(tái)，是WINDOWS等主流操作系統(tǒng)上的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，并支持用戶定制。這種系統(tǒng)兼具了WINDOWS的多任務(wù)特性和運(yùn)動(dòng)控制器的事實(shí)特性、實(shí)時(shí)特性，是一種非常優(yōu)越的數(shù)控系統(tǒng)。 全軟件式數(shù)控系統(tǒng) 全軟件式數(shù)控，是由運(yùn)動(dòng)控制器以應(yīng)用軟件的形式實(shí)現(xiàn)軸控制和機(jī)床邏輯控制。除了支持?jǐn)?shù)控上層軟件（數(shù)控程序編輯、人機(jī)界面等）的用戶定制外，其更深入的開(kāi)放性還體現(xiàn)在支持運(yùn)動(dòng)控制策略（算法）的用戶定制。外圍連接主要采用計(jì)算機(jī)的相關(guān)總線標(biāo)準(zhǔn)，這類系統(tǒng)已完全是通用計(jì)算機(jī)主流操作系統(tǒng)（實(shí)時(shí)擴(kuò)展）上的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用。目前全軟件式數(shù)控系統(tǒng)還沒(méi)有形成產(chǎn)品，還在理論研究中，但它代表了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀及水平 目前，國(guó)際上與開(kāi)放式數(shù)控研究相關(guān)的報(bào)導(dǎo)不少，最有代表性的仍是美國(guó)的NGC和OMAC計(jì)劃、歐盟的OSACA計(jì)劃以及日本的OSEC計(jì)劃，這三個(gè)計(jì)劃的發(fā)展基本上反映了國(guó)外開(kāi)放性數(shù)控的發(fā)展現(xiàn)狀。在以上幾個(gè)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)研究計(jì)劃的基礎(chǔ)上，許多公司還推出了一些開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品： Siemens AG在840D數(shù)控系統(tǒng)中采用了開(kāi)放式結(jié)構(gòu)：利用雙PC來(lái)完成人機(jī)接口和實(shí)時(shí)控制工作，人機(jī)接口采用基于Windows的圖形接口，實(shí)時(shí)控制則采用RISC或PC和實(shí)時(shí)控制內(nèi)核來(lái)完成。在同一系統(tǒng)中提供了各種結(jié)構(gòu)機(jī)床的控制算法和C++開(kāi)發(fā)工具，用戶可以根據(jù)需要來(lái)選擇或自行開(kāi)發(fā)控制算法。 美國(guó)的Delta Tau公司提供了單臺(tái)PC的解決方案和系統(tǒng)的插補(bǔ)運(yùn)算、伺服控制以及PLC控制等實(shí)時(shí)控制功能，在一般的單臺(tái)數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人的控制上取得了較好的效果。而Technology 80公司也采用單PC的方案，但它用PC機(jī)完成插補(bǔ)和PLC控制功能，因此控制效果不如Delta Tau 公司的產(chǎn)品。 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及水平 與國(guó)際先進(jìn)水平相比，國(guó)內(nèi)的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的研究還處于初級(jí)階段。目前，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中，中、高檔產(chǎn)品主要被進(jìn)口產(chǎn)品占據(jù)，而在較抵擋的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)我國(guó)的產(chǎn)品占據(jù)主要地位。 隨著國(guó)際學(xué)術(shù)界對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)研究的日益深入，我國(guó)的相關(guān)研究也越來(lái)越受到重視。經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)攻關(guān)，已經(jīng)有一批產(chǎn)品和成果涌現(xiàn)出來(lái)。在這些產(chǎn)品中，有些是將原有的系統(tǒng)移植到PC平臺(tái)上，如北京機(jī)床所的中華系列、沈陽(yáng)計(jì)算所的藍(lán)天系列等。武漢華中數(shù)控股份有限公司推出的華中Ⅰ型數(shù)控系統(tǒng)，是利用PC平臺(tái)通過(guò)串行總線和自行開(kāi)發(fā)的數(shù)字交流伺服系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的。該系列數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品是目前國(guó)內(nèi)比較成功和富有特色的基于PC的數(shù)控系統(tǒng)。 開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 采用Windows系列操作平臺(tái)。采用Windows系列操作系統(tǒng)作為開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)軟件操作平臺(tái)，界面友好、易操作；兼容性好軟、硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)包容性大，具有更強(qiáng)的適應(yīng)性及軟件資源豐富性；智能化引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù)，系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)整有關(guān)參數(shù)，以達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行的最優(yōu)化；網(wǎng)絡(luò)化，具有強(qiáng)大的通訊聯(lián)網(wǎng)功能，保證數(shù)控系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)（包括互聯(lián)網(wǎng)）無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)軟硬件資源共享。全軟件化，除了數(shù)控程序編輯、人機(jī)界面等上層數(shù)控功能用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)外，還以應(yīng)用軟件的形式來(lái)代替運(yùn)動(dòng)控制（包括軸控制和機(jī)床邏輯控制）器等硬件系統(tǒng)，即實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)主流操作系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)時(shí)擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的全軟件化。