在工控自动化软件技术的驱动下，基于IEC61131-3的开放式数控系统正逐渐成为工业控制领域的一项重要创新。这种系统通过与传统概念的对比，提出了一种新的开放性设计理念，并结合了国外先进技术，对其软硬件系统进行了深入分析和总结。最后，我们探讨了开放式数控系统未来的发展方向。

关键词：开放式数控系统 IEC61131-3 OMAC PLCopen

引言

近年来，特别是在欧洲市场，由于IEC61131标准的推广应用，基于IEC61131-3的开放式数控系统已经成为了未来开放式数控系统标准之一。这一技术突破主要体现在采用IEC61131-3语言编程实现CNC功能，因此称为基于IEC61131-3的开放式数控系统。

1 硬件系统

OPW（美国OMAC Users Group下的一个工作组）致力于在包装机械行业推广运动控制解决方案。在综合现有硬件结构基础上，OPW提出了三种硬件结构概念：平台、PC平台和驱动器平台。西门子等欧洲厂商是该组织成员，他们推出了Simotion系列产品，这些产品分别对应上述三个平台。

1.1 平台系统

按照OPW概念，平台作为控制核心，可以实现逻辑控制与运动控制等功能；HMI可选，而分布式I/O及带数字设定接口驱动器通过现场总线连接。此时PLC实际上是扩展了运动控制功能，与传统PLC相似，但采用IEC61131-3语言编程实现。

1.2 PC平台系统

PC作为核心，可运行HMI、逻辑控制、运动控制等软件；HMI硬件可选，一般为PC显示器；分布式I/O及带数字设定接口驱动器通过现场总线连接。PC机独立运行，不依赖于主机电源，有利于后起供应商打破传统垄断。

1.3 驱动器平台システム

集成了逻辑控制、运动控制软硬件功能的多组驱动器为核心，可选择独立PLC或HMI；分布式I/O通过现场总线连接。这是一种紧凑型智能驱动器，可以独立完成逻辑与运动 控制。

2 软件系統

基于IEC61131-3 的 开放性主要体现在软件方面。软件包括操作系 统（实时操作 系 绩）、通 信 系 绩 及 设 备 驱 动 程 序 等 系 统 软 件，以及开发工具、用户程序等应用软件。在开 放 性 设 计 中 ， 操作 系 绩 实 时 性 是 一 个 关 键 问 题 ， 特 别 是 在 PC 平 台 上 运 行 MS Windows 系 列 通 用 操作 系 绩 时 会 出 现 “ 死 机”、“中 断 延 迟” 等 缺 陷，从而影响到整个数据处理效率和设备稳定性。此外，在当前市场上，由于Windows操作体系面向的是商业应用而非工业实时环境，因此需要进一步改进以适应高精度、高速率和低延迟要求的问题也是研究者们关注的话题之一。而且，在实际应用中，还存在着如何提高用户界面的直观性以及简化复杂算法以降低学习成本的问题，这对于提升工人的生产效率至关重要。在这方面，也有一些前沿技术正在被探索，比如人工智能(AI) 和增强现实(AR) 技术，它们可以帮助提供更个性化，更直观的人机交互体验，从而提升用户满意度并减少误差。但不论如何，这些挑战都激发了更多研究者的创造力，为我们开辟出一条更加合理、高效地使用计算机资源，以达到最佳性能水平之路，同时也促使人们不断寻求更好的解决方案来克服这些困难，最终让我们的生活变得更加便捷舒适。