GB/T 18759.7-2017 机械电气设备 开放式数控系统 第7部分：通用技术条件

　　ICS 29 . 020 J 07

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 18759 . 7—2017

　　机械电气设备 开放式数控系统

　　第 7 部分：通用技术条件

　　Electricalequipmentofmachines—opennumericalcontrolsystem—

　　part7：Generaltechnicalspecification

　　2017-07-31 发布 2018-02-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 18759 . 7—20 17

　　GB/T 18759 . 7—20 17

　　前 言

　　GB/T 18759《机械电气设备 开放式数控系统》分为如下几部分：

　　— 第 1 部分：总则;

　　— 第 2 部分：体系结构;

　　— 第 3 部分：总线接口与通信协议;

　　— 第 4 部分：硬件平台;

　　— 第 5 部分：软件平台;

　　— 第 6 部分：网络接口与通信协议;

　　— 第 7 部分：通用技术条件;

　　— 第 8 部分：试验与验收。

　　本部分为 GB/T 18759 的第 7 部分。

　　本部分按 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分由中国机械工业联合会提出。

　　本部分由全国工业机械电气系统标准化技术委员会(SAC/TC 231)归口 。

　　本部分负责起草单位：国家机床质量监督检验中心、广州数控设备有限公司。

　　本部分参加起草单位：沈阳高精数控智能技术股份有限公司、北京凯恩帝数控技术有限责任公司、北京航天数控系统有限公司、中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司、大连光洋科技集团有限公司、武汉华中数控股份有限公司、山东大学、浙江大学、上海交通大学、北京航空航天大学、沈阳机床(集团)有限责任公司、北京易能立方科技有限公司。

　　本部分主要起草人：黄祖广、张玉洁、尹震宇、于东、薛瑞娟、胡天亮、杨堂勇、胡毅、蒋峥、杨洪丽、胡晓、陈虎、杜瑞芳、王大伟。

　　GB/T 18759 . 7—20 17

　　机械电气设备 开放式数控系统

　　第 7 部分：通用技术条件

　　1 范围

　　GB/T 18759 的本部分规定了机械电气设备开放式数控系统的通用技术要求。

　　本部分适用于包括金属加工机械、纺织机械、印刷机械、缝制机械、塑料橡胶机械、木工机械等在内的机械电气设备所用的开放式数控系统。 其他类似用途的开放式数控系统可参照本部分。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 8129—2015 工业自动化系统 机床数值控制 词汇

　　GB/T 8870 . 1—2012 自动化系统与集成 机床数值控制 程序格式和地址字定义 第 1 部分：

　　点位、直线运动和轮廓控制系统的数据格式

　　GB/T 18759 . 3—2009 机械电气设备 开放式数控系统 第 3 部分：总线接口与通信协议

　　GB/T 18759 . 4—2014 机械电气设备 开放式数控系统 第 4 部分：硬件平台

　　GB/T 18759 . 5—2016 机械电气设备 开放式数控系统 第 5 部分：软件平台

　　GB/T 19660—2005 工业 自 动化系统与集成 机床数值控制 坐标系和运动命名(ISO 841 : 2001, IDT)

　　GB 28526—2012 机 械 电 气 安 全 安 全 相 关 电 气、电 子 和 可 编 程 电 子 控 制 系 统 的 功 能 安 全(IEC 62061:2005, IDT)

　　GB/T 29482 . 1—2013 工业机械数字控制系统 第 1 部分：通用技术条件

　　3 术语和定义

　　GB/T 18759 . 1~GB/T 18759 . 6 界定的术语和定义适用于本文件。 为了便于使用，以下重复列出了 GB/T 18759 . 1 中的某些术语和定义。

　　3.1

　　开放式数控系统 opennumericalcontrolsystem;ONC

　　应用软件构筑与遵循公开性、可扩展性、兼容性原则的系统平台之上的数控系统，使应用软件具备可移植性、可操作性和人机界面的一致性。

　　[GB/T 18759 . 1—2002,定义 3 . 1]

　　3.2

　　硬件平台 hardwareplatform

　　软件平台和应用软件运行的基础部件，处于基本体系结构的最底层。

　　[GB/T 18759 . 1—2002,定义 3 . 4]

　　GB/T 18759 . 7—20 17

　　3.3

　　软件平台 softwareplatform

　　应用软件运行的基础部件，处于体系结构的硬件平台和应用软件之间。

　　[GB/T 18759 . 1—2002,定义 3 . 5]

　　3.4

　　系统平台 system platform

　　由硬件平台和软件平台组成的用于运行数控应用软件对运动部件实施控制的基础部件，与数控系统其他部件一起，实现对机械的操作控制。

　　[GB/T 18759 . 1—2002,定义 3 . 3]

　　4 ONC系统的综合要求

　　4. 1 ONC系统的开放程度要求

　　ONC 系统按开放程度应满足以下三个层次要求：

　　a) 第一层开放：具有可配置功能、开放的人机界面的通信接口及协议(见 GB/T 18759 . 1—2002的 4 . 3) ;

　　b) 第二层开放：数控装置在明确固定的拓扑结构下允许替换，增加 NC核心中的特定模块以满足用户的特殊要求(见 GB/T 18759 . 1—2002 的 4 . 4) ;

　　c) 第三层开放：拓扑结构完全可变的“全开放”数控装置，ONC 系统实现重构。

　　4.2 ONC系统的硬件平台要求

　　4 . 2 . 1 概述

　　ONC 系统硬件平台处于 ONC 基本体系结构的最底层，是软件平台和应用软件运行的基础部件(见 GB/T 18759 . 4—2014),应满足其技术要求。

　　4 . 2 . 2 硬件平台通用要求

　　硬件平台通用要求包括：

　　a) 体系结构

　　1) 集中式结构分为单总线硬件体系结构和层次化多总线硬件体系结构。

　　2) 分布式硬件体系结构，由多个单独的分布式系统通过现场总线(以太网)与驱动装置等互连。

　　b) 处理器

　　包括处理器位宽、处理器数量、处理器类型及处理器计算能力。

　　c) 存储器

　　1) 随机存储器容量(内存)：KB、MB、GB、TB。

　　2) 非易失性存储器容量：KB、MB、GB、TB。

　　d) 外设扩展总线

　　外设扩展总线包括 PCI、PCI-E、ISA等。

　　e) 对外 PC接口

　　对外 PC接口包括 USB、RJ45、UART、PS/2、HDD、SATA、FDD、SD、CF等。

　　f) 数控外设接口

　　数控外设接口包括模拟 I/O、脉冲 I/O、现场总线、工业以太网。

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　　g) 驱动接口

　　驱动接口包括模拟 I/O、脉冲 I/O、现场总线、工业以太网。

　　h) 编码器接口

　　编码器接口包括总线式、脉冲式、模拟式。

　　4 . 2 . 3 计算机子系统要求

　　计算机子系统要求包括：

　　a) 核心处理器

　　1) 核心处理器内核选择 CISC指令集架构如 x86 等 。

　　2) 核心处理器内核选择 RISC指令集架构如 MIPS、PPC、ARM、Hitachi SH2/3/4、DSP等。

　　b) 处理器模块功能与接口

　　包括功能与接口及结构形式。

　　c) 内外部连接

　　包括直接连接、总线背板连接、分布式互联及其他自定义连接。

　　4 . 2 . 4 接口与信号要求

　　接口与信号要求包括：

　　a) 人机界面的外部接口

　　1) 常用接口：人机界面常用接口应符合相关要求;

　　2) 触摸式显示器：当 ONC 系统采用触摸式显示器其接口为 PS/2、串 口等接 口，应符合相关要求;

　　3) 键盘与鼠标：ONC 系统的键盘与鼠标采用 USB、PS/2 等接口，应符合相关要求;

　　4) 音频：ONC 系统的音频接口应符合 AC’97 的要求;

　　5) USB: ONC 系统的 USB接口应符合 USB 1 . 1/2 . 0/3 . 0 的要求;

　　6) 触摸板：ONC 系统的触摸板采用串口、PS/2、USB等接口，应符合相关要求;

　　7) 轨迹球：ONC 系统的轨迹球采用串口、PS/2、USB等接口，应符合相关要求;

　　8) 外接显示设备：ONC 系统与外接显示设备互联，应符合相关要求;

　　9) RS232 : ONC 系统与外部人机接口设备采用 RS232 互联，应符合 RS232 的要求。

　　b) 驱动装置和设备接口

　　1) 驱动装置接口：进给伺服驱动及主轴驱动装置采用以下三种接口且应符合相关要求：

　　— 连接伺服驱动装置的模拟式接口;

　　— 连接伺服驱动装置的脉冲式接口;

　　— 连接伺服驱动装置的总线式接口 。

　　2) 数控设备接口：ONC 系统中除数控装置外，其他部分统称为数控设备(NCD) ,包括 I/O单元、操作单元(操作站)、编码器、光栅尺、视觉传感器、激光传感器等：

　　— 基于 RS422/RS485 的数控设备接口，应符合 RS422/RS485 的相关要求;

　　— 基于现场总线/工业以太网的数控设备接口，应符合相关要求;

　　— ONC 系统的开关量 I/O 接口应符合相关要求;

　　—I/O 点式手持单元接口应符合相关要求;

　　— 总线式手持单元接口应符合相关要求;

　　— 数控装置与编码器/光栅尺等的接口应符合相关要求。

　　c) 网络应用服务接口

　　1) 以太网连接：ONC 系统网络应用服务接口采用以太网连接应符合相关要求。

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　　2) 无线连接：ONC 系统网络应用服务接口采用无线连接应符合相关要求。

　　3) 其他连接：ONC 系统网络应用服务接口采用用户 自定义连接应符合相关要求。

　　4 . 2 . 5 保护安全要求

　　应满足 ONC 系统硬件平台的电气安全要求及功能安全要求。

　　4.3 ONC系统的软件平台要求

　　4 . 3 . 1 概述

　　由应用编程接口、中间件、实时操作系统等部分组成的 ONC 系统软件平台，处于 ONC 系统应用软件平台和硬件平台之间，为应用软件提供实时性、可靠性及安全性的系统服务及编程接口，应满足 ONC系统应用软件互操作及开放性要求(见 GB/T 18759 . 5—2016) 。

　　4 . 3 . 2 软件平台通用要求

　　ONC 系统数据结构、数据类型(基本数据类型及派生数据类型)应符合相关要求。

　　4 . 3 . 3 操作系统要求

　　操作系统要求包括：

　　a) 实时操作系统

　　为上层提供 POSIX等调用，实现对操作系统资源及硬件平台资源的管理及访问，主要由通用内核及实时内核组成。 通用内核完成通用核心功能，如进程管理、实时及非实时进程间通信、内存管理、设备管理、文件管理、网络管理等，应符合相关要求。 实时内核完成实时任务调度，支持抢占式优先级调度策略，应符合相关要求。

　　b) 任务调度

　　1) 保证优先调度实时任务;

　　2) 高优先级任务可中断低优先级任务的执行;

　　3) 实时任务(进程)采用先到先服务的实时调度策略;

　　4) 非实时任务(进程)采用时间片轮转的调度策略。

　　c) 实时时钟

　　提供高精度计时功能时钟，满足实时任务(进程)对特定设备或处理任务的精确与实时控制执行要求。

　　d) 实时进程间通信

　　实时操作系统支持一种或多种实时进程间通信：

　　1) FIFO 队列;

　　2) 共享内存;

　　3) 消息盒;

　　4) 信号量;

　　5) 互斥器。

　　e) 非实时进程间通信

　　f) 内存管理

　　实时操作系统应提供实时任务(进程)的内存锁定，减少读取指令、数据访问及 I/O 操作等引入的延迟。

　　g) 设备管理

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　　实时操作系统应提供对 I/O、磁盘、CF卡、SD卡等设备的数据读写及同步管理，满足数据完整性要求。

　　h) 网路管理

　　实时操作系统应提供达到相关要求的实时以太网的支持，满足 ONC 对实时以太网功能的需求。

　　i) 共享资源

　　共享资源应满足允许两个或多个线程之间可共享的数据结构或访问同一内存而不引起内存冲突的要求。

　　4 . 3 . 4 中间件要求

　　中间件要求包括：

　　a) 中间件

　　为上层应用软件提供数控功能相关的资源及服务，分为功能块和功能组件。 包括：为应用软件进程提供运动控制功能调用的插补运算、运动学变换、轴控制算法、数控总线驱动等服务;为人机界面开发、坐标系转换、路径及速度规划等提供需要的图形库、数学库服务;为实时和非实时操作系统提供通信、计算、实时资源调度、设备驱动等服务。

　　b) 通信库

　　应满足数控系统间网络互联及数控系统内部非实时空间内各进程间通信的要求。

　　c) 图形库

　　图形库中间件通过提供图形库编程接口为人机界面开发提供服务，应符合相关要求。

　　d) 数学库

　　数学库中间件应提供数学库编程接口为运动控制组件、任务控制器组件等服务。 包括实时数学库及非实时数学库，应满足通过调用数学库接 口，使用数学库中的算法资源，达到系统要求的矢量分解、样条曲线拟合、插补运算、速度控制等要求。

　　e) 实时操作系统模块

　　1) 实时操作系统模块应提供实时操作系统接口，为上层应用软件提供实时时钟、实时线程扩展、实时通信、中断调度等。

　　2) 实时操作系统模块应满足实时线程调度与管理机制要求。

　　f) 运动学控制库

　　运动学控制库具有的机床运动学接口为轴运动控制功能组件提供服务，应满足各机床轴位置坐标与用户空间轨迹点的位置坐标间转换的要求。

　　g) 总线驱动模块

　　总线驱动模块具有的总线驱动接口为运动控制功能组件提供服务，应满足通过调用总线驱动接口控制硬件设备运行及获取硬件设备运行状态的要求。

　　4 . 3 . 5 应用编程接口要求

　　应用编程接口要求包括：

　　a) 应用编程接口

　　主要包括通信库接口、图形库接口、数学库调用接口、实时操作系统接口、运动学控制库接 口 、轴孔库接口 、总线驱动接口，为 ONC 系统应用软件提供独立于硬件平台的系统调用接口及运行环境支撑，实现数控系统应用软件对系统平台功能调用及资源访问。

　　b) 通用操作系统接口

　　具有的有关通用操作系统资源的访问接口，应满足用于进程管理、内存管理、设备管理、文件系

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　　统管理、局域(广域)网网络功能等系统调用及对标准 C 库函数、图形用户界面等标准库函数访问的要求。

　　c) 通信库接口

　　包括数控系统间网络互联通信接口及数控系统内部非实时空间各进程间通信接口 。 网络互联通信接口应满足包括面向局域网/广域网协议通信接口的相关要求，非实时空间进程间通信接口应满足包括信号、管道、共享内存、消息队列等通信接口的相关要求。

　　d) 图形库接口

　　应满足通过调用图形接口、使用图形库系统资源进行数控系统人机界面开发的相关要求。

　　e) 数学库接口

　　由实时数学库接口及非实时数学库接口构成，应用软件通过调用数学库接口和使用数学库的算法资源，达到满足数控系统开发的矢量计算、样条曲线拟合、插补计算、速度控制等要求。

　　f) 实时操作系统接口

　　包括实时时钟、实时线程扩展、实时通信、中断调度等调用接 口 。 实时时钟、实时线程扩展、中断调度等调用接口应满足实现数控系统的实时线程调度与管理功能的相关要求。 实时通信调用接口的通信方式包括共享内存、FIFO 队列、消息互斥器等，应满足用于非实时空间进程与实时线程间通信及实时空间内各线程间通信的相关要求。

　　g) 运动学控制库接口

　　应满足应用软件通过调用运动学接口实现不同运动学坐标系之间转换的相关要求。

　　h) 总线驱动接口

　　应满足应用软件通过调用总线驱动接口实现控制硬件设备运行及获取硬件设备运行状态的相关要求。

　　4.3.6 ONC系统组件要求

　　ONC 系统组件要求包括：

　　a) 系统、装置及组件配置

　　1) 系统模型

　　系统模型中各个装置通过一种(或多种)通信网络互联实现数据交互，采用层次方式结构，应满足控制要求。

　　2) 装置模型

　　装置模型是在特定环境下由其接口界定的范围执行一个(或多个)指定功能的物理实体，一个装置至少包括一个过程接口或通信接口(也可包括功能组件)，应满足相关要求。

　　3) 组件模型

　　功能组件包含在装置里运行且具有独立控制功能的单元，为应用程序提供算法调度、管理、执行等服务。 单个功能组件可以独立建立、配置、参数化、启动、删除等而不影响其他功能组件，但运行状态需要与一些其他功能组件配合，应满足安装、测试等相关要求。

　　4) 功能块模型

　　— 功能块：功能块是一个软件组成的不可分割的功能单元，由完成执行功能的数据结构和相关执行服务组成，其典型操作是对相关数据结构的数据进行更改。 功能块类型有：基本功能块、组合功能块、服务功能块、其他功能块等。

　　— 服务功能块：服务功能块为应用提供一个(或多个)服务，包括通信功能块及管理功能块等，应满足基于服务原语到该功能块的事件输入、事件输出、数据输入和数据输出的映射的相关要求。

　　5) 配置

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　　◆ 系统配置：应满足包括该系统名、该系统应用的每一个技术规范及每一个装置与他相关功能组件的配置等要求。

　　◆ 装置配置：应满足下列要求：

　　— 该装置的实例名和类型名;

　　— 对该装置参数指定的配置值;

　　— 由该装置实例支持的功能组件类型;

　　— 每一个功能块的实例名和类型名;

　　— 每一个数据连接和事件连接;

　　— 该装置中每一个功能组件的配置。

　　◆ 功能组件配置：应满足下列要求：

　　— 功能组件的实例名和类型名;

　　— 由该功能组件实例支持的数据类型和功能块类型;

　　— 每一个功能块实例的实例名、类型名及初始化(在该功能组件实例中出现的);

　　— 每一个数据连接、事件连接及适配器连接(在该功能组件实例中出现的);

　　— 每一个访问路径(在该功能组件实例中出现的)。

　　b ) 应用管理

　　1) 应用模型由功能块网络组成，网络节点为功能块(或子应用)及相关参数，网络分支为数据连接和事件连接。 一个应用可分布在同一个(或不同装置)的若干功能组件之间，功能组件可以响应通信和过程接口接收到的事件(或本功能组件内部事件)，应满足相应要求。

　　2) 应满足包括 ONC 系统的功能组件管理和应用管理服务的要求。

　　4.4 ONC系统的接口与通信要求

　　4 . 4 . 1 概述

　　ONC 系统总线是用于连接系统装置(或单元)间的数字式、双向、多点的通信系统总线，应满足系统对周期性、实时性、同步性、可靠性、安全性及开放性的要求(见 GB/T 18759 . 3—2009) 。

　　4 . 4 . 2 总线结构与总线协议

　　总线结构与总线协议包括：

　　a) 总线结构

　　1) ONC 系统由数控装置、伺服驱动装置(主要为伺服驱动单元及伺服电动机)、主轴驱动装传感装置、I/O装置等构成。 装置(或单元)间通过总线等支持其互操作，总线由站点、通信介质与设备组成。

　　2) 站点是装置数据发送与接收设备，基本功能是将装置产生的命令与应答编码，变换成便于传输的信号形式，送往通信介质。 产生命令的站点为主站，产生应答的站点为从站。

　　3) 通信介质为站点间信号传递所经的媒介。

　　4) 通信设备为保证信号可靠传递的插头(插座)及中继器等设备。

　　5) 装置站点间建立连接实现 ONC 系统控制、检测、参数调整、故障诊断等功能，并生成相关功能所需的命令与应答。

　　b ) 总线协议

　　1) 周期通信：为满足装置的转矩、速度与位置等控制的采样，总线应支持周期通信方式并根据装置的控制进行调整的要求;

　　2) 实时通信：为满足装置的转矩、速度与位置等控制的响应时间，总线应支持实时通信并满

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　　足相关要求;

　　3) 同步传输/异步传输通信：为满足 ONC 系统的多轴联动插补与快移等功能，总线应支持同步传输/异步传输通信并满足相关要求;

　　4) 可靠通信：为应对工业现场不可避免的干扰，总线应具有差错处理机制并满足相关要求;

　　5) 安全通信：为防止总线与装置运行受到损和非正常停运，总线应支持安全通信并满足相关要求;

　　6) 开放通信：为使不同厂商装置间能进行互操作并适应控制技术与通信技术的不断发展，总线应满足开放性的相关要求，以适应新技术新产品的引入。

　　4 . 4 . 3 物理层要求

　　物理层协调总线在物理媒体中传送比特流所需的功能，规约总线接插件和传输媒体的机械和电气接口、总线拓扑、电磁兼容及为传输所应完成的过程与功能，应满足相关要求。

　　4 . 4 . 4 数据链路层要求

　　数据链路层为应用层提供周期、实时、无差错的数据链路。 数据链路层分为抽象数据链路子层和实时数据链路子层，以满足用户不同系统性能要求而选用不同通信技术。

　　总线周期、通信协议、同步抖动及链路层通信安全应满足相关要求。

　　4 . 4 . 5 应用层要求

　　应用层主要由连接管理、同步传输、异步传输及传输管理服务等组成，其功能是维护站点间安全、可靠的数据传输通道，并为用户层行规的命令与应答提供传输服务。

　　应用层数据单元的内部规范及外部调用处理、总线同步传输、总线异步传输、网络应用服务接口等应满足相关要求。

　　4 . 4 . 6 用户层行规要求

　　用户层行规规范装置特征、功能特性和行为。 用户层行规以格式化数据结构形式定义，包括管理、传感器、驱动与 I/O 四种类别的数据定义，以保证装置间的互操作支持面向应用的实现。

　　ONC 系统调用总线的用户层行规接口过程中的数据保护、主从站通信与配置管理、用户授权、设备保护等应满足相关要求。

　　5 ONC系统的安全要求

　　5. 1 ONC系统的基本安全要求

　　5 . 1 . 1 -般要求

　　ONC 系统产品应满足被控机械对数控装置安全使用要求的有关规定，即：

　　a) 满足预期的操作条件和环境影响;

　　b) 设置访问口令或钥匙开关，防止程序被有意或无意改动;

　　c) 有关安全的软件未经授权不允许改变;

　　d) 其他与 ONC 系统有关的安全要求。

　　5 . 1 . 2 电击防护

　　ONC 系统的电击防护要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 7 . 3 . 1 的规定。

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　　5 . 1 . 3 保护联结

　　ONC 系统的保护联结要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 7 . 4 . 1 的规定。

　　5 . 1 . 4 绝缘电阻

　　ONC 系统的绝缘电阻要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 7 . 5 . 1 的规定。

　　5 . 1 . 5 耐电压试验

　　ONC 系统的耐电压试验要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 7 . 6 . 1 的规定。

　　5 . 1 . 6 外壳防护

　　ONC 系统的外壳防护要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 5 . 7 . 1 的规定。

　　5 . 1 . 7 防火保护及非金属材料的阻燃性

　　ONC 系统的防火保护及非金属的阻然性要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 7 . 7 . 1 的规定。

　　5.2 ONC系统的功能安全要求

　　ONC 系统的功能安全要求应符合 GB 28526—2012 的规定。

　　6 ONC系统的环境要求

　　6 . 1 气候环境要求

　　6 . 1 . 1 贮存、运输的耐干热与耐干冷

　　ONC 系统贮存与运输的耐干热与耐干冷要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 4 . 1 . 1 . 1 的规定。

　　6 . 1 . 2 高温及低温运行

　　ONC 系统在高温及低温气候条件下运行要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 4 . 1 . 2 . 1 的规定。

　　注：机箱内置的 ONC 系统，运行高温为 55 ℃ 。

　　6 . 1 . 3 温度变化运行

　　ONC 系统的温度变化运行要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 4 . 1 . 3 . 1 的规定。

　　6 . 1 . 4 耐交变湿热

　　ONC 系统的耐交变湿热要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 4 . 1 . 4 . 1 的规定。

　　6 . 2 机械环境要求

　　6 . 2 . 1 振动

　　ONC 系统的振动要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 4 . 2 . 1 . 1 的规定。

　　6 . 2 . 2 冲击

　　ONC 系统的冲击要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 4 . 2 . 2 . 1 的规定。

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　　6 . 2 . 3 自 由跌落

　　ONC 系统的数控装置自 由跌落(带制造厂包装)要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 4 . 2 . 3 . 1 的规定。

　　6 . 3 电源环境要求

　　6 . 3 . 1 工作电源条件范围

　　ONC 系统的工作电源条件要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 4 . 3 . 1 . 1 的规定。

　　6 . 3 . 2 电压谐波

　　ONC 系统对交流输入电源抗 3 次谐波电压的适应要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 4 . 3 . 2 . 1 的规定。

　　注：本项要求仅对高档 ONC 系统适用。

　　6 . 4 特殊环境要求

　　ONC 系统对满足特殊环境条件的要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 4 . 4 的规定。

　　7 ONC系统的功能要求

　　要求如下：

　　a) 功能及定义

　　包括有关功能、参数等所使用的词汇、术语及定义，一般应符合 GB/T 8129—2015 及有关规定(参见附录 A) 。

　　b) 坐标系和轴运动

　　ONC 系统相关的产品坐标系和轴运动命名应符合 GB/T 19660—2005 的规定。

　　注 ：由于 ONC 系统的产品门类较多，如缝制机械等的 ONC 系统可不按本条款要求。

　　c) 基本功能和选配功能

　　1) 各类型 ONC 系统所具有的控制功能应满足被控机械的使用要求。 ONC 系统的功能(基本功能与选配功能)参见附录 A,但不限于其所述内容;

　　2) ONC 系统的基本功能及主要技术指标应详细表述在产品使用文件中;

　　3) ONC 系统的选配功能及其主要技术指标，应在制造厂商与用户的技术协议中明确约定。

　　d) 高档 ONC 系统的功能

　　高档 ONC 系统应具有满足于高档型工业机械设备性能要求相适应的功能，这些功能及主要技术指标(参数)应详细表述在产品使用文件中。

　　e) 特殊功能

　　对有特殊功能需求的 ONC 系统，应由制造厂商与用户的技术协议进行约定，特殊功能及主要技术指标(参数)也应详细补充表述在产品使用文件中。

　　f) 指令代码及数据格式 ONC 系统相关的产品的指令代码(如 G、M、S、F、T 等)、数据格式一般应符合 GB/T 8870 . 1—2012 等有关规定。

　　8 ONC系统的设计与制造要求

　　8 . 1 标识(标志)

　　ONC 系统的标识(标志)要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 5 . 1 的规定。

　　GB/T 18759 . 7—20 17

　　8 . 2 颜色要求

　　ONC 系统的颜色要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 5 . 2 的规定。

　　8 . 3 外观及结构

　　ONC 系统的外观及结构要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 5 . 3 的规定。

　　8 . 4 控制元件的位置

　　ONC 系统的控制元件的位置要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 5 . 4 的规定。

　　8 . 5 功能接地

　　ONC 系统的功能要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 5 . 5 的规定。

　　8 . 6 导线连接

　　ONC 系统的导线连接要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 5 . 6 的规定。

　　8 . 7 元器件质量

　　ONC 系统的元器件质量要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 5 . 8 的规定。

　　8 . 8 操作与维修的方便性

　　ONC 系统的操作与维修的方便性要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 5 . 9 的规定。

　　9 ONC系统的电磁兼容(EMC)要求

　　9. 1 ONC系统的发射要求

　　ONC 系统的电磁兼容性发射分为辐射干扰及传导干扰。

　　ONC 系统的发射要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 7 . 9 . 1 的规定。

　　9.2 ONC系统的抗扰度要求

　　9 . 2 . 1 静电放电抗扰度

　　ONC 系统的静电放电抗扰度要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 7 . 10 . 1 . 1 的规定。

　　9 . 2 . 2 电快速瞬变脉冲群抗扰度

　　ONC 系统的电快速瞬变脉冲群抗扰度要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 7 . 10 . 2 . 1 的规定。

　　9 . 2 . 3 浪涌(冲击)抗扰度

　　ONC 系统的浪涌(冲击)抗扰度要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 7 . 10 . 3 . 1 的规定。

　　9 . 2 . 4 电压暂降和短时中断抗扰度

　　ONC 系统的电压暂降和短时中断抗扰度要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 7 . 10 . 4 . 1 的规定。

　　9 . 2 . 5 射频电磁场辐射抗扰度

　　ONC 系统的射频电磁场辐射抗扰度要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 7 . 10 . 5 . 1 的规定。

　　GB/T 18759 . 7—20 17

　　9 . 2 . 6 射频场感应的传导骚扰抗扰度

　　ONC 系统的射频场感应的传导骚扰抗扰度要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 7 . 10 . 6 . 1 的规定。

　　9 . 2 . 7 工频磁场抗扰度

　　ONC 系统的工频磁场抗扰度要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 的 7 . 10 . 7 . 1 的规定。

　　10 ONC系统的可靠性要求

　　ONC 系统的可靠性要求主要用平均故障间工作时间 MTBF 来衡量，ONC 系统的 MTBF 应不小

　　于 10 000 h, 或 20 000 h、30 000 h、40 000 h、50 000 h、60 000 h 等各个等级，由 ONC 系统的具体产品

　　确定。

　　ONC 系统的可靠性测试与评定按 GB/T 29482 . 1—2013 的附录 A 的有关规定进行。

　　1 1 ONC系统的随行文件要求

　　ONC系统随行文件包括 ONC系统使用文件、质量保证文件及包装文件，其要求应符合 GB/T 29482. 1 — 2013第 9章的规定。

　　12 ONC包装、贮运要求

　　ONC 系统的包装、贮运要求应符合 GB/T 29482 . 1—2013 第 10 章的规定。

　　13 制造厂商的保证与用户服务

　　在符合 ONC 系统产品运输、贮存、安装、调试、维修及遵守正常使用规定的条件下，使用产品的用户 自收货之日起一年内，因设计、制造或包装质量等原因造成产品损坏或不能正常使用时，制造厂(含销售商)应负责包修、包换、包退。

　　当用户有需求时，应及时提供技术服务。

　　GB/T 18759 . 7—20 17

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　ONC系统的功能描述

　　A.1 基础性的功能

　　手动操作功能，自动操作功能，程序编辑功能，自诊断功能，报警显示功能，回零功能，MDI 功能，手脉或单步进给功能，直线及圆弧插补功能等。

　　A.2 轴控制功能

　　ONC 系统的产品具有下列轴控制功能：

　　— 多通道控制功能，一般为 1 通道 ~8 通道及以上;

　　— 多轴联动功能，一般为 2 轴 ~8 轴的联动(多为 5 轴联动及以下);

　　— 自动上下料轴控制功能;

　　—PLC增加的位置控制功能;

　　— 高速、大容量、多通道的 PLC功能;

　　— 轴同步控制功能;

　　— 电子齿轮功能;

　　— 双轴同步驱动功能;

　　— 多通道、复合加工功能等。

　　A.3 高速、高精加工控制功能

　　ONC 系统的产品具有下列高精、高速加工控制功能：

　　— 前馈(feed forward) 功能;

　　— 预读前瞻控制功能;

　　注 ：即边输入，边运算、边执行。 如：预先进行插补前加减速控制(含伺服的“预先前馈控制”)减少位置误差，多段缓冲器，插补后直线加减速，RISC(精简指令集计算机)控制。 前瞻预读 1 000 段 ~2 000 段或以上。

　　— 精细加减速功能(提高加工精度);

　　— 平滑高增益的位置控制功能(减少跟踪误差);

　　— 加速度(加加速度)控制功能;

　　— 小的插补周期;

　　— HRV(high response vector)伺服控制功能;

　　— 纳米插补控制功能;

　　—NURBS插补、五轴联动双 NURBS插补功能(实现曲面高精度直接插补);

　　—RTCP(rotational tool center point)旋转刀具中心编程功能;

　　— 纳米平滑控制功能，实现自由曲面的“无研磨”平滑等。

　　A.4 多种插补功能

　　ONC 系统的产品具有下列多种插补功能：

　　GB/T 18759 . 7—20 17

　　— 直线插补功能;

　　— 圆弧插补功能;

　　— 样条插补功能;

　　— 渐开线插补功能;

　　— 螺旋线插补功能;

　　— 极坐标插补功能;

　　— 指数曲线插补功能;

　　— 圆柱插补功能;

　　— 假想坐标插补功能;

　　— 逆向插补功能等。

　　A.5 误差补偿功能

　　ONC 系统的产品具有下列误差补偿功能：

　　— 反向间隙补偿功能;

　　— 螺距误差补偿功能;

　　— 直线度补偿功能;

　　— 垂直度补偿功能;

　　— 机床坐标系补偿功能;

　　— 工件坐标系补偿功能;

　　— 斜角补偿功能;

　　— 意外力矩扰动补偿功能;

　　— 阻尼误差补偿功能;

　　— 动态精度补偿功能;

　　— 机械空间误差补偿功能;

　　— 多轴联动误差补偿功能，如几何补偿、热变形补偿、力综合误差补偿等。

　　A.6 友好的人机界面功能

　　ONC 系统的产品具有下列友好的人机界面功能：

　　— 丰富的显示功能，如具有实时图形显示、PLC梯形图显示和多窗口等的其他显示功能;

　　— 丰富的编程功能，如会话式自动编程功能、图形输入自动编程功能及 CAD/CAM 功能;

　　— 根据加工要求多种方便编程的固定循环;

　　—PLC在线梯形图编程及监控功能，步进流程图编程功能等;

　　— 伺服装置数据和波形显示功能，伺服装置参数的自动设定功能等;

　　— 快速熟悉操作的引导对话方式并具备自动工作手动参与功能;

　　— 系统的多种管理功能，如刀具及其寿命管理、故障记录、工作记录等功能;

　　— 帮助和智能诊断功能，如显示系统报警及解决方法的功能、远程智能诊断功能等。

　　A.7 通信与丰富的网络功能

　　产品具有下列通信与丰富的网络功能：

　　— 通过 RS232、USB、CAN 等的通信功能;

　　GB/T 18759 . 7—20 17

　　— 具备符合通信协议规范标准的现场总线通信功能，如 TCP/IP 以太网通信，NCUC-Bus 总线通信，EtherCAT 总线通信等;

　　— 丰富强大的网络功能，提供远程监控、远程诊断、远程维护及网络 DNC功能等。

　　A.8 安全功能

　　ONC 系统的产品具有下列基本的安全功能：

　　— 硬软件的行程限位;

　　— 急停;

　　— 多种存贮式行程检查;

　　— 各种互锁功能;

　　— 卡盘和尾座干涉区的设定功能;

　　— 各种安全报警显示功能;

　　— 伺服监控显示功能;

　　— 输入输出界面显示功能;

　　— 数据备份与恢复功能;

　　— 双检安全功能，以内嵌在 CNC 的多个处理器进行双重监控主轴及伺服驱动等。

　　A.9 满足特殊要求的功能

　　ONC 系统具有满足高档数控机械特殊要求的数控功能。

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