数控技术发展方向

数控技术发展方向（共12篇）

数控技术发展方向 篇1

在数控机床中得到广泛应用的数控技术, 是一种采用计算机对生产过程中各种控制信息进行数字化运算、处理, 并通过高性能的驱动单元对机械执行构件进行自动化控制的高新技术。是将传统的机械制造与微电子、计算机、信息处理、现代控制理论、检测技术以及光电磁等多种学科技术融为一体的一门边缘学科。数控技术是CIMS和FA的基础技术之一, 也是当今世界机械制造业的核心高技术。从N C到FA的技术发展流程, 也是制造技术、信息技术和管理技术相互渗透和发展的过程。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化, 使制造业成为工业化的象征, 而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大, 他对国计民生的一些重要行业 (I T、汽车、轻工、医疗等) 的发展起着越来越重要的作用, 因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。

1 数控技术的发展过程

从数控技术的发展历史可以看出, 数控技术随着信息技术的发展而不断发展的。从1 9 5 2年至今, 大致经历了如下过程。

(1) 硬逻辑数控系统 (称为NC) 。

(2) 计算机数控 (CNC) 。

(3) 基于PC的CNC时代。

(4) 全P C开放式智能化数控新阶段。

2 数控技术发展趋势

早期的数控系统采用穿孔纸带传送加工程序, 由专用数控装置读入加工代码、进行识别、储存和计算, 输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统。7 0年代中期小型计算机出现。由于其较低的价格, 高超的数据处理和输入输出功能, 使它迅速应用到数控机床的控制系统中, 出现所谓计算机数控 (CNC) 和直接数控 (DNC) 系统。九十年代以来, 计算机技术的发展日新月异, 通用计算机从8位机, 已发展到奔腾时代。其速度和功能已比当年的8位机快了几百倍。使得在通用微机上以软件方式可以实现各种数控功能, 数控技术发生了深刻变化。P C机上的丰富软件资源、友好的人机界面, 是其它数控系统所无法比拟的。基于微机的开放式数控系统已成为世界数控技术的发展潮流, 以P C机为平台的数控技术的应用范围迅速扩大。

随着科学技术的不断发展, 数控技术的发展越来越快, 数控机床朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。但最主要的发展趋势就是采用“P C+运动控制器”的开放式数控系统, 它不仅具有信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹控制精确、通用性好等特点, 而且还从很大程度上提高了现有加工制造的精度、柔性和应付市场需求的能力。美国将其称为新一代的工业控制器, 日本称其将带来第三次工业革命。

当代, 数控技术的典型应用是F M C/FMS/CIM, 其趋势是向高速化、高精度化、高效加工、多功能化、复合化和智能化方向发展。其主要发展动向是研制开放式全功能通用数控系统。

(1) 继续向基于PC的开放式数控系统发展。

其特点有:

(1) P C机具有良好的人机界面, 软件资源特别丰富。

(2) 成本低廉, 可靠性强。

(3) 相应的Windows, Windows NT, 界面更加友好, 功能更趋完善, 其通讯功能、联网功能、远程诊断和维修功能将更加普遍。

(2) 继续向高速化和高精度化发展。

(3) 向智能化方向发展。

随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展, 数控系统的智能化将不断提高。

(1) 应用自适用控制 (Adaptive Control) 技术。

(2) 引入专家系统指导加工。

(3) 引入故障诊断专家系统。

(4) 智能化伺服驱动装置。

经过实践证明, 上述的“智能化”技术还要在以后应用于新一代数控机床的调整、使用与维修等各个环节, 使人工参与大为简化, 提高工作效率。

3 结语

2 1世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统, 智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化, 如加工过程的自适应控制, 工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化, 如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化, 如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。随着信息技术、网络技术、自动化技术的发展在数控技术的基础上, 将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程, 在计算机及其软件的支撑下, 构成一个覆盖整个企业的完整而有机的, 以实现全局动态最优化, 总体高效益、高柔性, 并进而赢得竞争全胜的计算机集成制造系统 (CIMC) , 智能化、开放性、网络化、信息化成为未来数控系统和数控机床发展的主要趋势:向高速、高效、高精度、高可靠性方向发展;向模块化、智能化、柔性化、网络化和集成化方向发展;向pc-based化和开放性方向发展;出现新一代数控加工工艺与装备, 机械加工向虚拟制造的方向发展;信息技术 (i t) 与机床的结合, 机电一体化先进机床将得到发展;纳米技术将形成新发展潮流, 并将有新的突破;节能环保机床将加速发展, 占领广大市场。

可以看出, 数控技术是如此广泛、深入、系统地影响着先进制造技术, 并强有力地支撑着先进制造技术, 一浪高过一浪地向前蓬勃发展。

参考文献

[1]林奕鸿.机床数控技术及其应用[M].机械工业出版社, 1994.

[2]任玉田.机床计算机数控技术[M].北京理工大学出版社, 1996.

[3]张建钢, 胡大泽.数控技术[M].机械工业出版社, 2000.

[4]王哲, 田稷.数控技术的发展方向[J].机械研究与应用, 2004 (3) .

[5]周会成.浅析数控技术发展的智能化趋势[J].机械管理开发, 2008 (2) .

数控技术发展方向 篇2

1。高速、高精加工技术及装备的新趋势

2。五轴联动加工和复合加工机床快速发展

3。智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

4。重视新技术标准、规范的建立

就业前景

在发达国家中，数控机床已经大量普遍使用。我国制造业与国际先进工业国家相比存在着很大的差距，机床数控化率还不到2%对于目前我国现有的有限数量的数控机床(大部分为进口产品)也未能充分利用。原因是多方面的，数控人才的匾乏无疑是主要原因之

一、由于数控技术是最典型的、应用最广泛的机电一体化综合技术，我国迫切需要大量的从研究开发到使用维修的各个层次的技术人才。

1、数控人才的需求主要集中在以下的企业和地区

国有大中型企业，特别是目前经济效益较好的军工企业和国家重大装备制造企业。军工制造业是我国数控技术的主要应用对象。比如杭州发电设备厂用6000元月薪招不到数控操作工。随着民营经济的飞速发展，我国沿海经济发达地区(如广东，浙江、江苏、山东)，数控人才更是供不应求，主要集中在模具制造企业和汽车零部件制造企业。具有数控知识的模具技工的年薪已开到了30万元，超过了“博士”。

2、数控人才的知识结构

现在处于生产一线的各种数控人才主要有二个来源：一是高职或中职的数控技术或机电一体化等专业的毕业生，他们都很年轻，具有不同程度的英语、计算机应用、机械和电气基础理论知识和一定的动手能力，容易接受新工作岗位的挑战。他们最大的缺陷就是学校难以提供的工艺经验，同时，由于学校教育的专业课程分工过窄，仍然难以满足某些企业对加工和维修一体化的复合型人才的要求。而采用双师型的教师队伍对学生进行教学，他们由具有企业技能工作经验的数控技师和从事高职教育多年的讲师组成。为学生毕业后到企业工作创造有利条件。

另一个来源就是从企业现有员工中挑选人员参加不同层次的数控技术中、短期培训，以适应企业对数控人才的急需。这些人员一般具有企业所需的工艺背景、比较丰富的实践经验，但是他们大部分是传统的机类或电类专业的各级毕业生，知识面较窄，特别是对计算机相应软件应用技术和计算机数控系统不太了解。而在数控应用软件方向由具有从业经验数控工程师进行教学，使学生更能够达到企业数控自动化编程和工艺设计以及零件建模要求。

3、对于数控人才，有以下三个需求层次，所需掌握的知识结构也各不同

（1）蓝领层

数控操作技工：精通机械加工和数控加工工艺知识，熟练掌握数控机床的操作和手工编程，了解自动编程和数控机床的简单维护维修。适合中职学校组织培养。此类人员市场需求量大，适合作为车间的数控机床操作技工。但由于其知识较单一，其工资待遇不会大高。

（2）灰领层

数控编程员：掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作，掌握复杂模具的设计和制造专业知识，熟练掌握三维CAD/CAM软件，如UG、ProE等；熟练掌握数控手工和自动编程技术；适合高职院校组织培养。适合作为工厂设计处和工艺处的数控编程员。此类人员需求量大，尤其在模具行业非常受欢迎，待遇也较高。

数控机床维护、维修人员：掌握数控机床的机械结构和机电联调，掌握数控机床的操作与编程，熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数设置。精通数控机床的机械和电气的调试和维修。适合高职院校组织培养。适合作为工厂设备处工程技术人员。此类人员需求量相对少一些，但培养此类人员非常不易，知识结构要求很广，适应与数控相关的工作能力强，需要大量实际经验的积累，目前非常缺乏，其待遇也较高。

（3）金领层

数控通才：具备并精通数控操作技工、数控编程员和数控维护、维修人员所需掌握的综合知识，并在实际工作中积累了大量实际经验，知识面很广。精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计，掌握数控机床的机电联调。能自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试和维修。能独立完成机床的数控化改造。是企业(特别是民营企业)的抢手人才，其待遇很高。适合高职院校组织培养。提供特殊的实训措施和名师指导等手段，促其成才。适合于担任企业的技术负责人或机床厂数控机床产品开发的机电设计主管。

数控技术发展趋势的探讨 篇3

【关键词】数控技术；发展；应用

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

一、国内外数控技术发展状况

世界制造业在20世纪末的十几年中经历了几次反复，曾一度几乎快成为夕阳工业，所以美国人首先提出了要振兴现代制造业。90年代的全世界数控机床制造业都经过重大改组。如美国、德国等几大制造商都经过较大变动，从90年代初开始已出现明显的回升，在全世界制造业形成新的技术更新浪潮。如德国机床行业从2000年至今已接受3个月以后的订货合同，生产任务饱满。

我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力降到50％，库存超过4个月。从1995年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤其是在1999年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。从2000年8月份的上海数控机床展览会和2001年4月北京国际机床展览会上，也可以看到多品种产品的繁荣景象。

二、数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面。

2.1高速、高精加工技术及装备的新趋势：效率、质量是先进制造技术的体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技術之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。

为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。

2.25轴联动加工bsp：采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。

在EMO2001展会上，新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。

2.3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势：21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，如在EMO2001展中，日本山崎马扎克（Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”（智能生产控制中心，简称CPC)；日本大隈（Okuma）机床公司展出“IT plaza”（信息技术广场，简称IT广场)；德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（开放制造环境，简称OME）等，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

三、结语

当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多市场的适应能力和竞争能力，并将数控技术及数控装备列为国家的战略物资。随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国民经济的发展起着重大的推动作用，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展提高综合国力和国家地位的重要途径。

参考文献

[1]吴桓文.机械加工工艺基础.高等教育出版社.2002年5月

（作者单位：沈阳康普森传动机械有限公司）

论数控技术的发展方向与趋势 篇4

数控技术, 简称数控 (Numerical Control—NC) 是利用数字化信息对机械运及加工过程进行控制的一种方法。它是集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现在机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等于一体的现在制造业基础技术, 具有高精度、高效率、柔性自动化等特点。

2、国内外数控技术及数控系统的发展概况

为了适应市场需求多变的形势, 各工业发达国家投入巨资, 对现代制造技术进行研究开发, 尤其是数控技术, 它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体, 具有高精度、高效率、柔性自动化等特点, 对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着至关重要的作用。目前, 数控技术正在发生根本性变革, 由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上, 数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上, 综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术, 数控系统实现了高速、高精、高效控制, 加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数, 实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上, CAD/CAM与数控系统集成为一体, 机床联网, 实现了中央集中控制的群控加工。

我国从1958年开始研究数控技术, 从引进到研制、开发, 我国的数控技术水平取得了迅猛发展。但是长期以来, 我国的数控系统为传统的封闭式体系结构, CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节, 整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下, 加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数, 无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整, 更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量, 因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见, 传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构己不适应日益复杂的制造过程, 因此, 我国制造业要取得更加辉煌的成就, 就必须推行数控技术改革, 走科技兴国之路。

3、数控技术的发展方向与趋势

数控技术水平高低已成为衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志, 实现加工机床及生产过程数控化, 已经成为当今制造业的发展方向。从目前世界上数控技术发展的方向与趋势来看, 主要有如下几个方面:

3.1 高精度和高速度化

提高精度和速度一直是数控技术发展所追求的两个重要目标。尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势, 但目前正在向着精度和速度的极限发展。高速、高精加工技术可极大地提高效率, 提高产品的质量和档次, 缩短生产周期和提高市场竞争能力。

3.2 多功能、小型化

多功能的数控系统可以最大限度地提高数控设备的利用率, 提高数控设备的效率。多功能主要体现在工艺复合性和多轴化两个方面:以减少工序、缩短辅助时间为主要目的的复合加工, 正朝着多轴、多系列控制功能方向发展, 工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后, 通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施, 完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴, 西门子880轴。小型化方面, FANUC公司的FS16和FS18数控系统都采用了三维安装方法, 从而使小型化的数控系统可以很方便地安装到机电一体化设备上。

3.3 实时智能化

现在数控系统的智能化表现在运用自适应控制技术、装备专家系统和具有系统自学习及示教功能。实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。装备采用自适应控制技术的数控系统的数控机床, 可以对机床主轴转矩、切削力、切削温度刀具磨损等参数进行自动测量, 并加以调整, 确保切削过程处于最佳状态。在数控系统中, 建立切削工艺专家、故障诊断专家系统, 可以达到提高编程效率和降低对编程人员技术水平要求的目的, 达到对故障进行自诊断并自动采取排除故障措施的目的。

3.4 数控网络化

数控网络化即将制造单元和控制装置通过网络连接起来, 实现对加工过程和设备的远程控制和无人化操作;对制造过程中所需资源实行共享, 实现满足CAD/CAM系统与数控系统在高速局域网上进行大量信息交换的要求。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求, 也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元, 也是朝计算机集成制造系统的方向发展。

3.5 开放式

开放式数控系统是一个模块话、可重构、可扩充的数控系统, 即采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构, 便于裁剪、扩展和升级, 可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。开放式数控系统的本质是面向用户:数控系统可以在统一的平台上运行, 用户可以根据需要灵活自主地构成自己的数控系统。

4、结语

随着计算机技术的发展, 计算机数控技术日臻完善, 数控技术将为世界现在制造业做出更多的贡献。文章简要介绍了其目前发展趋势, 但数控技术在高柔性话、高集成化发面也有着巨大的发展空间。

摘要：随着科学技术的飞速发展和市场竞争的已趋激烈, 产品的更新速度越来越快, 多品种、中小批量生产的比例明显增加, 复杂形状零件越来越多, 精度要求也越来越高, 产品的研制生产周期越来越短, 传统的加工设备和制造方法已经难以适应多样化、柔性化和复杂形状零件的高效高质量加工要求, 从而机械制造产业发生了革命性的变化。

关键词：数控技术,趋势,智能化,高速化,网络化

参考文献

[1]龚仲华《.数控技术》.北京:机械工业出版社, 2004.

[2]陈芳.数控技术的发展和途径[J].科技资讯, 2008.

[3]鹿革《.机械制造中数控技术的应用》.现代制造技术与装备, 2010.

数控技术发展方向 篇5

《规划》明确发展目标为：到2015年我国工业和信息化重点领域产业技术创新取得重大突破，掌握一批具有自主知识产权的核心技术和关键技术，部分领域产业技术水平处于世界前列。“十二五”期间，工业和信息化领域的产业技术创新工作将大力推进以下五方面工作：加强技术创新能力建设、构建技术创新服务体系、大力开发关键和共性技术、着力促进科技成果转化、培育与发展战略性新兴产业。

《规划》指出，将加大现有财政资金对工业和信息化技术创新的支持力度，继续发挥研发费用加计扣除、固定资产加速折旧等税收政策的作用，促进企业加快技术创新，加快研究制订促进技术创新的新政策。

原材料工业领域

钢铁工业重点开发：品种结构调整与升级用先进钢铁材料制备技术，重大工程与重大装备用关键钢铁材料，新一代高效、低耗钢铁流程物质流、能量流网络集成优化技术与装备及信息化智能控制技术等。

有色金属工业重点开发：矿产资源勘查与安全高效开发利用技术，铝、镁冶炼重大节能技术，铜、铅、锌短流程连续化节能环保冶金技术，先进铝、镁合金材料制备技术，高性能铜合金材料制备技术，钨、钼、钛、锆、硅、锗、镓、稀土等稀有金属和半导体材料制备技术，高效清洁冶炼分离提纯稀土技术等。

石化重点开发：渣油沸腾床加氢、悬浮床加氢、灵活焦化、重油催化裂化等技术，符合国Ⅴ标准的清洁燃料技术，催化裂化烟气脱硫脱硝技术，乙烯装置的裂解、分离、深冷、精馏等先进控制和优化技术及副产物综合利用技术，芳烃生产成套技术等。

化工重点开发：氯碱、纯碱及黄磷等基础化工节能技术，高效、低毒及环境友好农药制备技术，环保型高档染料、有机颜料制备技术、先进煤气化技术，高性能绿色、环保及功能涂料制备技术，煤制烯烃技术，煤制乙二醇技术，褐煤高效洁净综合利用技术，煤炭的清洁高效利用技术，生物质液体燃料(纤维乙醇)生产技术等。

建材工业重点开发：水泥低碳化生产等建筑材料绿色制造的节能减排和资源综合利用技术，材料制品与结构功能一体化制造技术，非金属矿资源综合开发及高效深加工技术，建材产品的低品位原燃料生产技术，建材工业窑炉协同处置工业和城市废弃物技术等。

新材料产业重点开发：稀土功能材料、稀有金属材料、半导体材料、其他功能合金等特种金属功能材料制备技术，高品质特殊钢、新型轻合金材料等高端金属结构材料制备技术，特种橡胶、工程塑料、功能性高分子材料等先进高分子材料制备技术，先进陶瓷、特种玻璃等新型无机非金属材料制备技术，树脂基复合材料、陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料、金属基复合材料等高性能纤维及其复合材料制备技术，纳米材料、生物材料、智能材料、超导材料等前沿新材料制备技术。

装备制造业领域

机械工业重点开发：百万千瓦级核电、水电设备设计制造技术，风电、太阳能发电等新能源装备设计制造技术，煤炭、石油、矿山等资源开采与集输成套设备设计制造技术，高档数控机床与基础制造装备设计制造技术，石化、冶金、有色等材料生产高性能成套装备及关键设备设计制造技术，大型工程与施工装备设计制造技术，现代农业装备与食品深加工设备关键技术等。

航空航天工业重点开发：新支线飞机、大型飞机、先进直升机设计、制造、试验、适航验证技术，航空发动机设计制造检测技术，航空电子、机电系统设备及配套零部件生产技术，飞机客户服务与支援、维修改装技术，低轨移动通信卫星星座技术，遥感卫星中型敏捷平台技术，快速空间应急小卫星技术，对地观测卫星定量化应用技术，导航与位置信息网络平台技术，航天器数字工程样机技术等。

轨道交通装备重点开发：交流传动技术、网络信息控制技术、转向架及动力学技术、制动技术、轻量化技术及气动力学技术，直流断路器、大负荷开关、铜合金接触导线，高可靠性基于数字化轨道电路和无线通讯的列车自动防护系统(ATP)，列车运行控制及调度系统(ATC)，自动驾驶系统(ATO)等。

船舶工业重点开发：主流船舶优化与换代技术，LNG船、豪华游船等高新技术船型设计建造技术，船舶节能减排技术，海洋油气资源开发装备设计建造关键技术，海洋资源探测与监测系统设备技术，船用柴油机设计制造技术，自主品牌船用配套设备设计制造技术，船舶数字化设计与建造技术，船舶标准化技术等。

节能与新能源汽车重点开发：高效内燃机、先进变速器、普通混合动力专用发动机和机电耦合装置设计制造技术，先进汽车电子控制技术，低阻零部件、轻量化材料与激光拼焊成型技术，高比能先进动力电池新材料、新体系的前瞻性研究和新结构、新工艺等应用技术，驱动电机系统与核心材料技术，燃料电池电堆、燃料电池发动机及其关键核心技术等。

消费品工业领域

轻工业重点开发：家用电器变频技术、空调器制冷剂(HFCF)物质替代技术、太阳能制冷在冰箱和空调中的应用技术，绿色设计及废弃家电回收利用技术，食品营养等基础理论研究、食品生物技术、食品非热加工技术，氢镍电池、新型结构(卷绕式、管式等)密封铅酸蓄电池等动力电池设计制造技术，新型大容量密封铅酸蓄电池设计制造技术，节能型塑料成型设备设计制造技术，光机电一体化工业缝制设备设计制造技术等。

纺织工业重点开发：超仿真、差别化、多功能纤维产业化技术，高性能纤维材料及应用产业化技术，聚酯多元化产品及技术，生物质纤维材料产业化及应用和纤维素纤维环保型加工技术，新型纺纱技术，纺纱过程质量控制技术，毛、麻、丝专用纺织加工技术，新型针织编织技术，新型机织加工技术，纺织品的智能加工技术，高性能产业用纺织品加工技术，环保纺织浆料及特种助剂，新型纤维及多组分纤维面料染整技术等。

医药制造业重点开发：重大疾病和多发性疾病领域自主知识产权药物，罕见病用药，单克隆抗体药物、疫苗、基因工程蛋白质及多肽药物、核酸药物等新型生物技术药物，市场用量大的新专利到期药物等。

信息产业领域

电子信息制造业重点开发：计算机产品工业设计、主板制造、轻薄便携、低功耗、触控技术，工业控制计算机体系结构；空中交通管制技术；高端通用芯片技术，12英寸先进工艺制造线技术和8英寸/6英寸特色工艺技术；集成电路关键设备、新型平板显示关键设备、半导体级单晶设备、太阳能电池生产设备、高亮度LED芯片生产线和后封装设备、新型元件生产设备和表面贴装设备等重点电子专用设备关键技术；新型太阳能电池和高质低成本多晶硅工艺技术、锂离子等绿色电池技术，高效、高亮度LED器件技术、电子级多晶硅、8-12英寸硅外延片等先进电子材料技术；宽带无线移动通信技术，新型移动通信终端关键技术，全波光纤技术，卫星移动通信系统天线技术等。

软件和信息技术服务业重点开发：非结构化数据库技术、多媒体数据库技术，实时数据库技术，中间件技术，嵌入式软件技术，信息安全软件技术，智能人机交互技术，中文信息处理技术，地理信息处理技术，分布式计算技术，并行计算技术，虚拟化技术，网络化大型软件开发和验证技术等。

谈数控技术发展趋势的分析 篇6

一、数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面。

1、高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。

2、5轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。

当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。

3、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。

二、我国数控技术发展水平分析

1、数控技术主要成绩

纵观我国数控技术近50年的发展历程，总体来看取得了以下成绩。

a.奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。

b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。

c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。

虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们也要清醒地认识到，我国高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快，但横向比（与国外对比）不仅技术水平有差距，在某些方面发展速度也有差距，即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。2、我国数控技术发展水平

从国际上来看，对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。

a.技术水平上，与国外先进水平大约落后10～15年，在高精尖技术方面则更大。

b.产业化水平上，市场占有率低，品种覆盖率小，还没有形成规模生产；功能部件专业化生产水平及成套能力较低；外观质量相对差；可靠性不高，商品化程度不足；国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心不足。

c.可持续发展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱；数控技术应用领域拓展力度不强；相关标准规范的研究、制定滞后。

3、原因分析

分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。

a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足；对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足；对我国数控技术应用水平及能力分析不够。

b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多，从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少；没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。

c.机制方面。不良机制造成人才流失，又制约了技术及技术路线创新、产品创新，且制约了规划的有效实施，往往规划理想，实施困难。

d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强，核心技术的工程化能力不强。机床标准落后，水平较低，数控系统新标准研究不够。

三、我国数控技术发展的战略思考

1、战略考虑

我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。

我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。

2、发展策略

从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨跃式发展。

强调市场需求为导向，即以数控终端产品为主，以整机（如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等）带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件（数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等）的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品；没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品；当然，没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。

在高精尖装备研发方面，要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合，以“做得出、用得上、卖得掉”为目标，按国家意志实施攻关，以解决国家之急需。

数控技术发展方向 篇7

开放式数控系统, 也称第六代数控系统, 其实质是以通用计算机 (PC) 为控制核心, 以专用 (定制) 板卡作为与机床通信介质, 其特点在于“通用”, 充分伺服享受通用计算机高速发展的成果。以往五代数控系统, 从晶体管到大规模集成电路, 都以专用计算机为控制核心 (也称嵌入式数控系统) , 其优点在于“专”, 其缺点也在于“专”。优点在于响应速度快、精度高, 缺点在于产生了连售后服务都能垄断的数控生产集团, 如发那科、西门子等, 最终阻碍了全球生产力的发展。同时其优点也正在被通用计算机取代, 缺点却日益明显, 开放式数控系统就是在这情形下, 在20世纪末提出的。目前, 开放式数控系统的产品有:西门子840D、马扎克数控系统、华中世纪星-Ⅱ型, 它们的数控系统分别采用Windows—NT、Windows95、Dos操作系统。然而, 这些开放式数控系统有个共同特点:虽然使用了通用操作系统, 但机上软件却相对单一, 扩展性、升级性较差, 通信接口依然是以定制板卡为主, 在设计理念上还没有完全摆脱嵌入式数控系统的阴影。现代开放式数控系统, 是在总结数控系统发展历史和分析现有开放式数控系统基础上, 在设计理念上进一步提高和创新。其基本设计理念是:以现代管理和现代制造理论为指导;以Windows、Linux为开发和运行平台, 以通用编程软件为开发工具;系统以相对独立模块为组件, 可裁减, 易升级;部件设计标准化等。

2 现代开放式数控系统应具备的基本特征和体系结构图

2.1 现代开放式数控系统应具备的基本特征

根据现代开放式数控系统的设计理念, 现代开放式数控系统应尽量包容下列11个基本特征:

1) 系统的设计以现代管理和现代制造理为引导, 基于软件, 全局规划。整个系统软件以模块组件形式整合在一体, 模块与模块间以接口形式和应用程序控制总线交换数据。

2) 系统运行于Windows、Linux上, 工作在多进程、多线程状态下, 即PC上可同时运行多个应用软件, 本质上等同于通用计算机。机床包括机床的任一部件均作为计算机的外部设备, 是整个系统的一部分。

3) 系统软件具有通用特征, 即具有抽象性, 本身并不实例化, 适用现有各类型数控机床 (如加工中心、数控车、线切割、虚拟轴等) 。在具体应用时, 在系统软件的机床配置模块中进行配置, 生成具体机床实例。

4) 以USB2.0、IEEE1394为通信接口, 联接PC和机床。由于近年串行通信速度得到了意想不到的发展, 特别是USB2.0、IEEE1394的串行通信速度达到了RS232的几万到几十万倍, 使得通用计算机直接控制机床成为可能。以USB2.0为例, 如通信速度为120MB/s, 尺寸格式为FFFF.FFFF (最大为10 000.9999 mm) , 进给速度为50 mm/s, 双向通信, 造成的加工误差为0.03μm, 完全满足精度和伺服要求。发展中的IEEE1394通信速度将达到2 GB/s, 可以满足现代高速切削要求。USB通信速度还在继续发展中, USB是标准化、通用化的接口, 使用USB可以节省开发专用板卡的时间和资金, 并可少走弯路。

5) CAD/CAM/CNC/CAPP等功能合成一体, 这是现代管理和制造的要求。系统应具备完成对产品的设计、工艺分析、产品加工以及生产管理等功能。但各功能模块却相对独立, 可以单独升级和裁剪。

6) 数据的细化、插补运算等处理工作由软件完成。有资料称Soft CNC。

7) 网络功能 (FMS/CIM功能, 远程通信功能等等) , 是网络加工和无人工厂的基础, 是现代工厂的发展方向。

8) 机床侧应具有独立完整的嵌入式系统的功能, 却又与传通嵌入式系统有本质的区分, 主要表现在其软件系统是由PC侧的数控系统生成, 并可以随时无限制地从PC侧下载升级或改变。这样, 机床既可以工作在PC下, 也可以单独工作, 在特定条件下, 一台PC机可应对多台机床, 既有一定的经济价值, 又符合传统的使用习惯, 应用灵活。

9) 机床的每一个部件在结构、功能上应具有相对独立性, 即模块化、标准化设计, 只需要在系统中配置后, 就可以使用, 这样就不会因机床某一部件的改变, 而对机床作出大的调整。

10) 机床的各个部件都有统一的设计制造标准, 防止产生新的行业垄断。

11) 出于国防意义并远程加工, 在特定情况下系统应附加卫星定位和卫星通信功能, 或卫星通信接口。

2.2 基于软件的现代开放式数控系统体系结构图

根据现代开放式数控系统设计理念和参阅消化有关文献资料后, 基于软件的现代开放式数控系统基本结构, 可用图1表示。

3 我国数控系统发展的主要方向

积极开发现代开放式数控系统应作为我国数控系统发展的主要方向, 理由是:

1) 嵌入式数控系统技术、生产、市场、售后服务, 已被象发那科、西门子这些发达国家跨国公司垄断, 并已相当稳固, 我国与他们有相当大的差距, 在长时间内都难以赶上, 迫使我们寻找新的出路。

2) 国家安全形势的迫切需要。高档数控机床 (五轴以上) , 一直作为战略物资, 被西方国家禁运, 已严重威胁我国国民经济的持续高效发展, 并阻碍我国国防工业的发展, 涉及到国家的安危, 已迫切需要有自主知识产权的高档数控机床。开发现代开放式数控系统, 不失为好的途径。

3) 我国薄弱的经济基础决定着开发现代开放式数控系统更适合我国国情。嵌入式数控系统机床, 有一个最大的问题, 就是升级问题, 它的升级往往是整机的更新换代, 重新投入大量资金, 这不符合我国的实际的经济基础状况, 这也是在我国不能大量使用数控机床的重要原因之一。现代开放式数控系统, 以软件为基础, 标准化模块组件, 用户可以根据需要, 随时局部更新或软件升级, 具有较好的经济性、实时性。

4) 在通用计算机领域, 无论是在软件方面还是硬件方面, 我国都有大量的科技人员, 计算机的接口设备的设计能力在世界上也是先进的, 不比任何国家差。龙芯2E便是例证。开发现代开放式数控系统有十分的把握。

5) 从采用计算机技术发展的新成果而言, 我们和世界上最先进的数控系统厂家的差距不太大或基本是平等的。也就是说在开放式数控系统领域, 我们和国外几乎是没有差距的。这为我国在数控系统领域的发展, 甚至占领制高点提供了不可多得的机遇。

6) 在国内已有成功的典范。南京四开公司已成功地开发出具有知识产权的基于通用计算机平台的PC数控系统, 并且在努力地进行商品化工作, 为进一步开发现代开放式数控系统, 打下了基础和提供了依据。

7) 开发开放式数控系统是国际大势所趋, 近几年来, 数控系统的研究者们越来越多地关注到计算机领域及其相关领域的发展和变化, 并且尽可能地采用这些领域的新成果。操作系统、32位和64位微处理技术、VLSI技术、RISC指令集、并行处理技术、通用性和兼容性、开放式体系结构、标准和接口协议、网络技术、智能化CAD/CAM等等, 已经成为新一代数控系统的概念和名词。据报道, 日本14家业正在联合开发基于PC计算机的数控系统。我们应该及时地从更高的起点和要求, 开发现代开放式数控系统, 在数控系统领域拥有一席之地。

4 结语

综上所述, 通用计算机的迅速发展给我们中国数控产业带来了巨大的希望和前所未有的机遇, 即在现有通用计算机平台上开发和应用具有我们自主版权的数控系统———现代开放式数控系统。就不断采用计算机发展的新成果而言, 我们已被历史地置于与世界上最发达国家、最大的数控系统生产厂商处于同一条起跑线上, 我们必须抓住这一难得的历史机遇, 站在更高的角度、层次, 把我国的数控技术搞上去, 这对机床行业来说, 不仅可以借此大大缩小与国际上先进数控机床发展之间的差距, 甚至可能走到世界的前面, 争取一定的国内及国际市场的份额。另外, 无论是从经济方面、性能方面、可靠性方面和数控技术发展的方面来看, 我国都应重视和积极开发现代开放式数控系统, 不可错过这一难得的历史机遇。

摘要：介绍了数控系统的最新进展──开放式数控系统, 并从更高的起点提出了现代开放式数控系统的设计理念, 并从软件的角度, 结合计算机的最新技术和现代机械制造技术, 提出了现代开放式数控系统应具备的基本特征, 初步描绘了基于软件系统的现代开放式数控系统的体系结构图, 指出了开发现代开放式数控系统应是我国未来数控系统的发展方向, 在我国应大力发展现代开放式数控系统。

关键词：现代开放式数控系统,嵌入式数控系统,设计理念

参考文献

[1]汪木兰.数控原理与系统[M].北京:机械工业出版社, 2004.

[2]何宁.数控原理及应用[M].重庆:重庆大学出版社, 2004.

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[4]潘新民.计算机通信技术[M].北京:电子工业出版社, 2002.

[5]雷霖.现场总线控制网络技术[M].北京:电子工业出版社, 2004.

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[7]刘丹, 傅建中.实时Linux在数控系统中的应用研究[J].机电工程, 2003, 20 (5) :12-14.

数据库技术发展方向 篇8

数据库的定义是计算机的辅助管理数据技术, 其总体方向是探究存储数据、组织数据的高效率获得方式, 以及对于获得数据的处理。其是通过存储和管理数据的结构设计的应用理论基础和实现方法, 基于理论以实现数据的分析和理解。数据库本身的自带功能, 某种方式上解决了大量数据的组织与存储问题, 降低了复杂化难度高的核算数据处理问题, 另外, 也提升了处理能力的准确度和精密性。数据库对于信息数据的处理更具安全性、有效性, 保证了数据处理过程高效率、快速、安全及精密。从根本上解决了部分数据的共享难题, 使共享技术更好地为人类社会的发展进步服务, 让人类利用更快捷简便的方法完成需要解决的工作问题。数据库的发展分为几个不同的阶段, 分别是第一代数据库系统, 第二代数据库系统, 第三代数据库系统。这三个阶段互相合并, 相互结合, 呈现出现下的数据库系统。第一代系统是层次与网络结构状的系统, 网络数据库的主要代表就是层次数据库系统, 是系统发展的开源, 数据库系统同时成为技术发展进步的奠定基石。IBM公司提出的网络数据库系统的一系列概念成为技术发展进步的理论依据, 也为发展打下了良好的根基。关系数据库是第二代数据库。发展成形的关系数据库成为非传统应用技术和传统应用技术的机器数据库体系的合并, 这种系统发展逐渐完善, 拥有的使用者范围相对已经十分广泛, 很多用户至今仍旧在使用这种关系系统。第三代数据库技术融合了前两代的优点, 在此良好的基础上开阔了自身的时代优点。其拥有三方面的特征:数据管理技术支持, 对象和知识管理技术, 集成和保持第二段数据库系统技术, 保证对其他系统的开放性。

2 数据库技术发展方向

2.1 联邦数据库系统

2.1.1 查询优化方法

部分企业的很多资源都发散性地分布在不同的分散系统上, 面对未来的发展, 更多的客户端系统将访问几百万甚至几千万个数据库系统。集成分布不同分散系统上的数据处理信息, 建立几百万甚至几千万信息系统合并而成的大规模联邦信息库将是必然的发展方向, 其应针对不同的方面进行深入研究。未来的数据库所推行的系统优化查询方法首先要保证不同的局部内系统数据库的自我控制, 可以及时准确地进行数百万个内部系统库的数据查询。

2.1.2 查询的语义和执行

以往的查询系统是通过系统数据库分析给出准确的回复, 但是未来的用户量可能达到远远超出现有数量的端点数据系统, 当不同数量庞大的用户群向系统进行提问查询时, 以往的查询运行办法运行的时间将会增加。联邦数据库可以将这种多方向的查询转化成为不同的迭代计算, 即系统变换以往的准确答案提供方式, 给出粗略答案, 进一步反复迭代求精, 通过这个过程, 完善结果直到查询到满意的结果。为了实现这种查询, 必须改变优化传统的执行器和查询优化器, 把优化和执行与估算技术结合。

2.1.3 支持多数据库系统集成工具

其目的是保证管理人员更加快捷方便地嵌入局部的数据库系统, 使其进入到大规模的数据库系统中, 以保证整体数据库系统集成的自动化。

2.2 嵌入式数据库系统

2.2.1 数据库系统的自我调节能力

微型信息设备需要配备自身的数据库系统, 这种类型的数据库称之为嵌入数据库系统。系统的数据管理中没有具体的相关专业操作人员, 用户也无法详尽地了解专业知识。因此, 嵌入式系统必须在外界的应用环境发生改变时候, 自身进行改变调整以适应外部条件, 不能依靠客户进行参数的系统设置。这种自我进行变更的调节功能是以后专业工作者面对的另一个难题, 其核心内容是系统总体参数的改变和自我适应控制调节能力。

2.2.2 快速准确的链接能力

嵌入式数据库必须有高效准确的链接能力, 保证存储数据库与WEB数据库的链接和发现。这种WEB信息源的发现需要系统丰富自身的元数据, 需要利用新的手段进行相关链接。

2.3 数据库系统的体系结构

现今多种计算机集群并行计算系统, 包括共享磁盘计算机集群系统, 共享主存储计算机集群系统, 无共享硬件资源计算机集群系统, 具有非一致性主存储器的计算机集群系统。这些系统性能价格比和并行性是统一并行大规模数据应用的重要支撑, 这些系统的研究已经获得成功。但是, 面对并行数据库系统的其他计算机系统研究相对薄弱, 伴随社会经济的不断进步和高科技信息技术的不断革新, 在商业智能、电子商务、在线交易结算处理中, 都需要数据库技术, 未来的信息技术手段中, 计算机的应用范围将更加广泛, 工作时间将不断延长, 主存储器的需求不断大幅度升高, 科技人员必须考虑数据库的总体信息缓冲, 结构的存储等多方面的变革。近年, 科学的不断发展进步, 新型的方法和技术不断推广应用, 数据库面对这种形式, 必须进行不断完善和改革创新。现今数据库在行业应用中发展势头良好, 不断应用存储数据的物理管理功能和其他更多功能, 数据库技术问世至今, 相关科学工作者不断加深研究, 保证了其实际的应用性和广泛性, 在理论应用、实际生产过程、商业范围智能管理方面都逐渐形成了完善的工作系统。未来的系统工作中, 大型数据库的内存将进行变革, 部分数据进行主存储, 保证磁盘存储, 大部分数据将转化到各级存储器上。三级存储器的处理速度相对较慢, 必须降低查询优化器进行指向计划时数据频繁介质之间的传递, 加大对三级存储器上记录的优化处理, 尽量减少选择时间, 采用高效缓冲的存储处理手段。

2.4 无线网络的数据库技术

新近的研究领域是无线网络数据库技术, 此技术的链接运用了无线网络, 其节点具有移动性, 其MANET的节点可以是单股工作, 也可以和大型数据网络相链接, 保证了不同工作点的自由结合通信。工作过程中, 需要以数据库系统作为基础, 该技术目前需要面对的公共难题, 使以往数据库技术不能很好地满足MANET技术需要和能源消耗问题。今后MANET技术的研究应保证两个层次, 包括正确的理论基础和工程技术, 具体可以进行相关的模型研究, 能源数据操作, 合理进行相关专业的数据分析, 优化处理查询问题、数据挖掘问题。许多专业领域需要的数据库技术应进行专项研究, 可以提出使用的数据库, 如统计数据库、空间库、工程数据库及地理数据库等等, 其根本原理未产生变化, 知识进一步与实际应用进行融合, 巩固了数据系统的总体适合性, 强化了系统的支持力。很多专业研究人员认为, 未来的发展趋势将是专业化领域的深入和完善。MANET技术将在国家安全监控, 医疗公共事业, 环境保护, 道路规划交通管理等方面广泛应用实施。

3 结语

现代化社会的发展进步离不开数据库技术, 未来数据库技术的应用将更加广泛。应提高相关专业人员的培养, 加大对于计算机技术的重视度, 运用现代化的科学手段不断创新发展, 保障我国数据库技术发展跟上国际化水准, 为社会发展做出更大贡献。

摘要：现代社会已经演变成为高科技信息技术发达的文明社会, 数据早已变成了一种可利用的高效化资源, 其应用将是相关同类竞争的核心技术。同时, 成为决策的关键因素之一。数据库技术俨然占据了重要的地位, 广泛地受到各行各业的重视和关注。本文针对未来数据库技术的应用和整体发展方向进行分析。

关键词：数据库技术,数据库系统,发展方向

参考文献

[1]李慧, 颜显森.数据库技术发展的新方向——非结构化数据库[J].情报理论与实践, 2001 (7) .

关于网格技术发展方向研究 篇9

在现代生活中, Internet极大地改变了人们的生活。Internet使得每个计算机用户的硬件联系在一起, 而Web又能够连通网页。目前逐渐出现了一种新兴的网络技术———网格。网格能够将数据源、Internet互联网以及高性能的计算机结合在一起, 实现网络资源的有效连接。应用网格技术, 人们能够构成一个资源丰富的网络虚拟环境, 使得用户的信息能够得到全方位全面的共享。网格技术的优势是十分明显的:一体化、知识生产、具有动态变化的功能等等。

二、中国的网格技术发展

2.1中国国家网格

我国在2002年上半年就启动了“中国国家网格”专项计划, 希望能够通过这个项目的实施, 使得我国能够普遍拥有高性能以及高质量的信息共享平台, 是我国一项关于信息服务的重点举措。我国为该项目投资近3亿, 希望能够在诸多领域具有广泛应用:制造业、科研军事、服务业以及环境保护等等。同时设计了能够基于网格计算性能良好的计算机, 实现我国网格计算机的产业化升级。

2.2织女星网格

我国具有八个高性能的计算中心, 将这八个高性能的计算中心通过互联网实现资源共享, 就是“织女星网格”计划的目标。同时“织女星网格”还是一项多所科研院所共同承接的国家级863实验项目。该网格计划是我国网格的网络开端, 并且已经初具规模。该网格项目的研究内容主要包括以下几个方面网络硬件、网络系统以及对于网格应用三个层面。下面就这三个方面作简要介绍: (1) 网络硬件。我国在这个层面上的研究工作, 主要是研制高性能的曙光计算机。这台计算机很可能会成为一台高性能的服务器, 对于网格技术的发展具有重要的意义。 (2) 网络系统。在该层面主要是软件的开发和应用, 该项目旨在开发并定义一个网络的计算协议栈 (GCP) , 同时自主研制出“织女星”的网格操作系统。 (3) 网格应用。知识和信息网格是该层面的主要研究内容。“织女星”网格集成了国际的领先技术, 同时提出了一项新兴的概念:服务网格[2]。

2.3教育科研网格

教育科研网格又称为“China Grid”计划。教育科研网格主要的研发目标是:有效配合网络计算机的使用, 将存储于计算机网络以及高校之间的海量高质量的信息资源连接起来, 实现资源共享的目的。我国的211高校具有高质量的信息资源, 总的信息存储量超过200T, 如果能够有效地共享这些信息, 对于学校以及学生来说都具有重要的意义。在近几年, 我国建设了多个网格结点, 提供了信息共享平台。目前China Grid网格技术能够实现6万亿次每秒的计算速度。

三、欧洲各国的网格技术发展

欧洲各国的网格技术也有多项计划, 其中包括:核心网格计划、欧洲数据网格技术以及Next GRID计划等。下面就这三种网格计划作简要介绍。

(1) Core Grid计划。Core Grid计划又被称为“核心网格”。核心网格主要是一种研究的网络, 应用在基础领域的建设、软件的应用以及大规模的分布式网格诸多领域。参与该计划的国家主要包括意大利、英国和德国等42个国家。核心网格对于欧洲各国具有重要的意义[3]。 (2) Data Grid计划。Data Grid计划又称为欧洲的数据网格计划。参与该项目的成员国很多, 旨在研制出一种特殊的支持全球科学研究的环境。Data Grid计划的宗旨是处理海量的分布式的数据, 同时能够响应全部用户的请求。Data Grid计划主要应用于科学探索、地球科学等高科技领域。 (3) Next GRID计划。Next GRID计划希望能够适应于各种条件下:娱乐业和广播、金融领域、数据挖掘等等。同时能够为各个领域的部门提供高质量的网络服务。主要的开发和研究领域有:核心服务、网格结构和网格商业模型等等。

四、总结

目前信息化产业的需求十分巨大, 为了应对这种信息化的需求, 我国大力支持网格技术的研发工作, 投入巨额资金启动网格发展计划。本论文首先介绍了网格技术, 然后对中国的网格技术发展以及欧洲的网格技术发展作出了详细介绍。我们可以看出, 网格技术已经深入到我们生活的方方面面, 使我们的信息共享更加方便快捷。

摘要：在现代生活中, Internet极大地改变了人们的生活。Internet使得每个计算机用户的硬件联系在一起, 而Web又能够连通网页。目前逐渐出现了一种新兴的网络技术———网格。网格能够将数据源、Internet互联网以及高性能的计算机结合在一起, 实现网络资源的有效连接。本论文首先介绍了网格技术, 然后对中国的网格技术发展以及欧洲的网格技术发展作出了详细介绍。我们可以看出, 网格技术已经深入到我们生活的方方面面, 使我们的信息共享更加方便快捷。

关键词：网格技术,资源共享

参考文献

[1]金明, 单广荣, 杨欢欢.网格技术的发展与数字图书馆的建设[J].甘肃科技纵横, 2009 (4)

[2]孙培德.网格计算的研究新进展[J].计算机工程与应用.2003, (16)

煤矿开采技术发展方向探究 篇10

关键词：煤矿资源,开采技术,发展方向

一、我国煤矿资源概况

通过一项调查显示我国过去在2010年的最低煤炭需求量在1, 800Mt左右, 再纵观我国近年来的国民经济发展状况, 保守估值我国在2020年的煤炭需求量将会达到2, 000Mt, 2050年则将会达到2, 800Mt。这也就意味着在未来的几十年内, 在我国应用的一次性能源需求比例当中煤炭的使用量将会占到一半以上, 届时石油供应缺口将会增大。由此看来, 煤炭将会成为制约我国未来发展的重要能源物质资源。基于我国广阔的地域优势, 虽然我国的煤炭资源总量十分丰富, 但由于煤炭资源的不可再生性, 使得我国的煤炭资源在不断开采的过程中正逐年减少。根据一份对我国1990年煤炭资源储量的经济评价, 可将我国的煤炭资源大致分为五类, 其中一类占10%, 二类为30%, 三类则占到了50%, 其余的四类、五类则属于非经济和准经济资源, 因此从这方面来看我国的煤炭资源可利用的极为贫乏。同时, 就我国目前煤炭开采情况来看, 无论是在煤炭的蕴藏、储存条件还是管理、开采技术等方面都较为落后, 违规开采、乱挖滥采、私设小煤窑等违法乱纪现象时有发生。另外, 较低的煤炭资源回采率也在一定程度上导致了我国的煤炭资源总量的降低。因此, 就我国煤矿资源现状来看, 尽早实现我国煤矿资源的整合, 实行清洁煤矿开采以及深部开采, 积极推进煤炭企业转型已经成为我国煤矿企业未来的重要发展方向。

二、我国煤矿开采技术的发展现状

随着近年来我国科学技术的发展以及煤矿开采人员的不断探索与创新, 我国的煤矿开采技术取得了一定的突破与进展。我国众多从事煤矿开采技术研究的工作人员, 在高新科技的引导下, 结合当代新兴开采技术, 对于煤矿开采相关的技术、设备以及监控管理系统进行了不断研发, 大大增强了我国煤矿开采的安全性、耐用性、可靠性, 使我国的煤矿开采在力度得以增强的基础上逐渐朝着智能化的方向逐步迈进。同时, 国外新型煤矿开采方法以及技术的引进, 也为提高我国煤矿开采的高安全性、高效、高产作出了一定的贡献, 进而使我国的煤矿开采工艺得到了进一步的完善, 为建立适合我国特色的煤矿开采理论提供了一定的依据。就我国煤矿开采技术发展来看, 我国的煤矿开采技术主要经历了手采、炮采、普采、综采四个阶段, 进而逐渐形成了如今各项技艺共存的局面, 其中具有代表性的主要有气化开采技术、绿色开采技术、旋转开采技术以及水力开采技术等。虽然目前我国的煤矿开采技术与以往相比取得了较大的进步, 但与众多发达国家相比, 在一些方面仍然需要不断的完善与改进, 以真正构建起具极具我国特色的煤矿开采体系。

三、我国煤矿开采技术的发展方向

(一) 深矿井煤矿开采技术。

深矿井煤矿开采技术即针对与地表具有一定距离的煤层进行开采的技术。在经济发展的推动下, 社会对煤炭的需求量逐年增加, 这就要求我们在对煤矿进行开采的过程中要对煤矿开采深度进行适当的增加, 以使采煤量得到进一步的提升, 满足社会发展所需, 为社会经济发展提供一定的动力支持。而这也正是未来我国煤矿开采技术的重要发展方向之一, 作为煤矿开采技术人员必须要在这方面加大投入研究力度, 以在熟练掌握深矿井煤矿开采技术的基础上能够对采矿工人的施工工作展开科学的指导。在对深矿井进行开采的过程中要充分考虑矿井通风、瓦斯治理、矿压控制等关键因素, 同时还要对矿井工作场地的变化以及应力场、围岩状况的研究与分析进行强调, 以保障深矿井煤矿开采的顺利实施。

(二) “三下”煤矿开采技术。

在应用“三下”技术对煤矿进行开采前, 我们需要对与所开采煤矿相关的材料以及各种数据进行模拟, 以进一步掌握所开采煤区围岩具体的形成过程、原因以及地面沉降形成的原因与时间, 进而在掌握这些数据及规律的基础上, 对矿区进行更好的开采。同时我们还需要在开采前对所开采煤矿区域附近的水源、地理、地域情况作出充分的研究, 在不对当地人们的生活环境以及自然环境造成影响的基础上, 制定出一套详细的煤矿开采计划以及环境保护方案。此外, 我们还需要针对煤矿在开采过后的回填情况进行研究, 以降低煤矿在开采过后对当地原有地形、地势的影响, 同时还要对当地的房屋进行加固处理。从技术的安全性角度出发, “三下”技术的应用能够为煤矿开采区域人们的正常生活、生产提供切实的安全保障。

(三) 地下气化煤矿开采技术。

地下气化煤矿开采技术是近年来发展较快的一种新型技术, 它主要是在凭借地下气化炉的作用下来进行煤矿的开采和气化。当前地下气化煤矿开采技术应用最广也最为常用的主要有两种方式, 一种是地下气化炉钻井式技术, 早在2005年我国的辽河油田就已经建立了我国第一座地下钻井式气化炉。另一种是地下气化炉巷道式技术, 这一技术主要是在煤层当中采取人工的掘进的方式建立起气化所需的巷道, 并在已经废弃或是开采过的矿井中建造地下气化炉。与传统煤矿开采方式相比地下气化煤矿开采技术的应用避免了煤矿在开采过程中对大气环境所造成的污染, 使煤矿开采过后的剩余资源得到了充分的利用, 这就使煤矿开采企业在提高产量的基础上又兼具了循环经济的特点, 进而提高了企业产业结构的综合性。

(四) 绿色煤矿开采技术。

我国近年来有关煤矿开采对当地的水源、土壤、空气造成严重污染的负面报道层出不穷, 这些情况在对人们的生活、生产环境造成恶略影响的同时也严重违背了我国当前社会发展所倡导的绿色经济理念, 因此, 在煤矿开采过程中大力倡导绿色开采理念, 推进绿色开采技术的应用是煤矿开采企业未来发展的重中之重。煤矿开采人员在应用绿色开采技术的过程当中, 首先要根据开采区域的实际情况以及自身的开采经验, 对各种条件下的巷道布置选择及掘进技术进行研究和开发, 以更好地实现煤矿开采方法、煤层条件、设备布置及选择的优化结合, 如将煤矿的开采与填埋同时进行, 就能够使矸石在地下直接被处理, 这样就大大缩短了煤矿开采流程, 使煤矿开采实现了真正的一条龙式生产。同时综合开掘及开采的同步实施, 也大大提高了煤矿的开采效率, 节省了开采时间。矿井、巷道开掘技术以及矿井工作面、开采区参数的优化, 煤矿的集中开采、准备、回采等绿色开采技术使煤矿在开采过程中对环境的污染得以降低, 使煤矿生产系统得以简化, 大大提高了煤矿开采效率。

(五) 加快资源整合。

煤矿资源整合即在现存符合法律规定的煤矿的基础上, 对多于两座的矿井进行合并, 对其它零星的资源及已关闭的资源进行合并, 以实现对煤矿资源的统一规划管理, 进而使煤矿开采的安全性、技术水平及生产效率得以提升。同时还要对存在安全隐患以及不合理布局的煤矿实行停业整顿以及关闭处理, 以此达到彻底整顿煤矿开采业私设小煤窑、滥采滥伐等违纪违法乱象。

四、结语

总之, 从我国煤矿资源现状来看, 尽早实现我国煤矿资源的整合, 实行清洁煤矿开采以及深部开采, 积极推进煤炭企业转型已经成为我国煤矿企业未来的重要发展方向。而深井开采、“三下”开采、地下气化开采、绿色开采等煤矿开采技术将在这个过程中发挥出重要的推动作用。

参考文献

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[3] .付振祥.益新煤矿老副井地面排矸线的改造[J].科技与企业, 2013

浅谈中国测井技术的发展方向 篇11

摘要：随着石油勘探开发的需要。测井技术发展已愈来愈迅速，高分辨阵列感应、三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪为研究地层各向异性提供了强有力的手段：新的过套管井测井仪器，如电阻率、新型脉冲中子类测井仪、电缆地层测试及永久监测等现代测井技术可以在套管井中确定地层参数，精细描述油藏动态变化；随钻测井系列也不断增加。通过介绍国外如斯伦贝谢、哈里伯顿、阿特拉斯、康普乐、俄罗斯等测井新技术的测量原理和部分仪器结构，寻求我国测井技术的差距和不足，这对于我国当前的科研和生产具有指导和借鉴作用。

关键词：新技术过套管成像随钻核磁地层测试

1测井新技术

油田勘探与开发过程中，测井是确定和评价油、气层的重要手段，也是解决一系列地质问题的重要手段。国外测井技术领先者是斯伦贝谢、贝克一阿特拉斯、哈里伯顿公司三大测井公司。

1.1电阻率测井技术

1.1.1高分辨率阵列感应测井哈里伯顿的HRAI-X由1个发射器和6个子阵列接收器组成，每个子阵列有1对接收器(主接收器和补偿接收器)。线圈间距选择上确保子阵列接收器的固有探测深度接近设计的径向探测深度，所有子阵列接收器均位于一侧，具有5个径向探测深度和3个工作频率。除了感应测量外，还采集自然电位、泥浆电阻率和探头温度。

1.1.2电阻率成像测井把由岩性、物性变化以及裂缝、孔洞、层理等引起的电阻率的变化转化为伪色度，直观看到地层的岩性及几何界面的变化，识别岩性、孔洞、裂缝等。电阻率成像有FMI、AIT及ARI等。斯伦贝谢的FMI有四个臂，每个臂上有一个主极板和一个折页极板，主极板与折页极板阵列电极间的垂直距离为5.7in，8个极板上共有192个传感器，都是由直径为0.16in的金属纽扣外加0.24in的绝缘环组成，有利于信号聚焦，使得钮扣电极的分辨率达0.2in，测量时极板被推靠在井壁岩石上，小电极主要反映井壁附近地层的微电阻率。斯伦贝谢或阿特拉斯的AIT是基于DOLL几何因子的电磁感应原理，通过对单一发射线圈供三种不同频率交流使其在周围的介质中产生电磁场，用共用一个发射线圈的8对接收线圈检测感应电流，从而可以求出介质的电导率。ARI是斯伦贝谢基于侧向测井技术推出的，可以有效的进行薄层、裂缝、储层饱和度等地层评价。

1.1.3三分量感应测井三分量感应用于电性各向异性地层测井，Bak-erAtlas的三维探路者3DE×，用三对相互正交的发射一接收线圈对，采集5个磁场分量Hxx、Hw、Hzz、Hxy、HXZo这些信息可导出地层的水平电阻率《Rh》和垂直电阻率《Rv》，从而可描述地层电阻率各向异性。斯伦贝谢的多分量感应测井仪有一个三轴发射器和两个三轴接收器，每个线圈系都含有一个常规的z轴线圈和两个横向线圈，形成正交线圈系。

1.2声波测井技术声波测量能揭示许多储层与井眼特性，可以用来推导原始和次生孔隙度、渗透率、岩性、孔隙压力、各向异性、流体类型、应力与裂缝的方位等。声成像测井是换能器发射超声窄脉冲，扫描井壁并接收回波信号，采用计算图像处理技术，将换能器接受的信号数字化、预处理及图像处理转换成像。斯伦贝谢的SonicScanner将长源距与井眼补偿短源距相结合。在6英尺的接收器阵列上有13个轴向接收点，每个接收点有个以45。间隔绕仪器放置的8个接收器，仪器总计有104个传感器，在接收器阵列的两端各有一个单极发射器，另一个单极发射器和两个正交定向偶极发射器位于仪器下部较远处，可接收在径向、周向和轴向上纵波和横波慢度。

1.3核磁测井技术核磁共振是磁场中的原子核对电磁波的一种响应，处于热平衡的自旋系统，在外磁场的作用下磁化矢量偏离静磁场方向，外磁场作用完后，磁化矢量试图从非平衡状态恢复到平衡状态，恢复到平衡态的过程叫做驰豫。核磁共振NMR信号的驰豫时间与氢核所处的周围环境密切相关，水的纵向恢复时间比烃快得多。根据核磁共振特性间的差异指示含氢密度的高低来识别油层。共振测井仪主要有哈里伯顿和阿特拉斯采用NUMAR专利技术推出的MRIL、斯伦贝谢的CMR及俄罗斯的大地磁场型MK923。

1.4电缆地层测试技术斯伦贝谢的RFT及MDT在油气钻探过程中对地层压力及流体进行测试，RFT每次下井只获取2个样品，但不知道是什么样的样品。只是取样前，仪器中设有预测试功能，取样能力很有限。MDT具有流体动态实时监测功能、地层压力测量、地层流体性质分析、地层流体取样及地层渗透率估算等，通过流体压力剖面的预测，可以在勘探初期确定气、油、水界面，研究油藏类型及其油藏性质，结合其他测井资料进行储层产能预测。

1.5随钻测井技术随钻测井仪帮助作业者进行重要的钻井决策以及用于确定井眼周围的应力状态，提供地质导向，在完井和增产作业中用于地层评价。随钻测井数据传输有泥浆脉冲遥测、电磁传输速率、钻杆传输及光纤遥测技术，泥浆脉冲遥测是普遍使用的一种数据传输方式为4-16bit，s：电磁传输与泥浆脉冲传输速率相当是双向传输的，不需要泥浆循环，有精确钻井康谱乐公司的EMMwD系统、斯伦贝谢的E脉冲电磁传输系统，通过钻杆来传输声波或地震信号达到100bit／s，不需要泥浆循环：光纤遥测技术传输速率1Mbit，S。

1.6过套管测井技术现代测井技术的发展可以在套管井中确定地层参数，在油藏动态描述中，国外近几年主要采用脉冲中子仪、过套管地层测试器、过套管地层电阻率及永久监测技术。过套管电阻率测井、偶极横波成像测井、过套管地层测试器和脉冲中子可以提供下套管后的地层孔隙度、体积密度、岩性、含水饱和度、声波特性、渗透率估算值、地层压力和地层流体采样。其更有效地评价无裸眼井测井资料或裸眼并测井资料有限的井、对老井重新评价寻找遗漏的或新增的油气层、监测流体界面与饱和度及压力变化及优化完并设计和射孔作业、漏失油气层的评价、流体界面的移动、饱和度与压力的变化和衰竭及注入剖面等。斯伦贝谢的过套管油藏评价仪有C／O、RST、DSI及CHDT。

1.7井下永久传感器永久井下监测可以为生产决策实时提供有价值的信息，无须井下作业，还可用于井间成像，有井间电阻率成像及井间地震成像两类，可以监测地下流体《油气、蒸汽、水》的分布，井下永久传感器测得的资料来控制井下的一些阀，以封闭出水层位，调整各层的产出量或是注水量，达到智能化。光纤传感器可以在高温下工作，可以不用井下电子线路，不受干扰，其信息可以通过光纤快速传送到地面等，美国CIDRA公司在光纤压力监测研究方面处于前沿，光纤温度传感器准确度1℃，分辨率0.1℃。永久井下光纤3分量地震测量具有高灵敏度和方向性，能产生高精度空间图象，不仅能提供近井眼图象，而且能提供井眼周围地层图象，能经受恶劣的环境条件(温度175℃，压力100MPa)，分布式光纤温度传感器

IDTS)可以很高精度和分辨率获得井眼中温度分布，用于生产和注入剖面监测，为生产决策提供有价值的数据。

2认识

国外裸眼井测井、随钻测井、油藏评价、在水平井、斜井、高产液井产出剖面测井技术方面发展迅速，仪器的耐温、耐压指标较高，可靠性高，技术的系列化、组合化、标准化和配套化水平较高。流体成像测井和传感器阵列设计是产出剖面测井新技术发展的主要趋势，永久监测技术是油田动态监测技术的非常重要的发展方向。在“十一五”863计划“先进测井技术与设备”重点项目实施方案论证会上专家组一致认为“先进测并技术与设备”重点项目应瞄准世界测井技术发展方向.研发的先进测井技术与装备为解决我国复杂岩性、复杂储集空间的油气藏地质评价难题和油田中后期剩余油分析和油藏动态监测、油井技术状况监测提供先进有效的测量手段.满足我国石油天然气生产的需要和参与国际竞争的需求。

2.1测井技术的发展趋势井下集成化、系列化、组合测井仪器的研发成为测井技术发展的一大趋势，日本的Tohoku大学开发了利用井眼雷达的直接耦合进行电磁波测井，新仪器可以获得雷达图像、电导率和相对介电常数。仪器分辨率为1m，理想情况下探测深度为10m。Proneta开发了可以透过原油对目标进行高分辨率光成像的成像技术，已经申请并获得了专利。目前电缆测井占主要地位，随钻测井发展比较迅速，由于数据传输等技术不足在相当一段时间内还是以电缆测井为主，套管钻井测井是未来测井发展的方向，套管钻井测井是在套管钻井技术诞生后出现的新的测井模式，用套管作为钻杆，井眼钻成功时，一口井的钻井和下套管同时完成。套管钻井测井有钻后测井模式或随钴测井模式，钻后测井模式是在完成套管钻井作业后，用电缆将测井仪器在套管内下到要测量的目的层段，进行测井。随钻测井模式是测井仪器安装在与最下面一根套管连接的底部钻具组合内，在套管钻井进行的过程中，在需要测井的层段一边钻井，一边测井。

2.2我国测井技术的不足①油藏评价测井技术起步较晚，技术落后，没有开发出与国外技术水平相当的井下仪器、国产开发的小直径脉冲中子仪功能单一，碳氧比等测井精度偏低，中子发生器没有自主的知识产权。②高分辨阵列感应电阻率、微扫等声电成像仪等研究水平低，仪器精度、分辨率、耐温等与先进仪器相差较大。③三维感应电阻率、交叉偶极声波、核磁共振测井仪、电缆地层测试器等研究刚开始。④井壁取心技术成功率和效率较低。⑤随钻测井仪器及传输方式研究远远落后，从事基础研究较少，仪器仿造能力低下。⑥高含水情况下，没有很好的持率测量方法，氧活化、流动成像仪器没有。⑦永久传感器应用以引进为主，自研发能力认识不足。⑧国内光纤技术研究滞后，国内开发的光纤传感器尚未应用。国内光学电视成像测井仪功能不佳，应用条件苛刻。⑨国内的过套管井地层电阻率、套管井地层测试器、过套管密度仪及水流仪研究空白。⑩新型的生产测井仪传感器、编码及传输方式的仿造水平较低。11套管井损毁测井成像仪落后国外，仿造能力不足。12水泥胶结评价测井还是以CBLNDL及国外引进为主，自主研发落后于国外先进理念。13大斜度、水平井测井方法、仪器及解释模型研究力量较弱。

3结论

数控技术的发展及其趋势 篇12

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。数控技术发展趋势为以下几个方面：

1 性能发展方向

1.1 高速高精高效化

速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。

1.2 柔性化

包含两方面：数控系统本身的柔性,群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整。柔性制造所采用的关键技术:

(1)计算机辅助设计将会引入专家系统,使之具有智能化。

(2)模糊控制技术使系统性能大为改善。

(3)人工智能、专家系统及智能传感器技术。

1.3 工艺复合性和多轴化

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。

复合加工机床已成为机床发展的一个重要趋势，复合加工机床突出体现了工件在一次装夹中完成大部分或全部加工工序,从而达到减少机床和夹具用量,免去工序间的搬运和储存,提高工件加工精度,缩短加工周期和节约作业面积的目的。

1.4 实时智能化

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。随着实时系统和人工智能相互结合,人工智能正在向着具有实时响应的、更现实的领域发展;而实时系统也正朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展;由此产生了实时智能控制的新领域。

2 功能发展方向

2.1 用户界面图形化

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

2.2 科学计算可视化

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语言表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。

2.3 插补和补偿方式多样化

多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补、样条插补、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

2.4 内装高性能PLC

数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形图或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。

2.5 多媒体技术应用

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域,应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

3 体系结构的发展

3.1 集成化

采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术,可提高显示器性能。

3.2 模块化

实现数控机床的模块化设计与制造,硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块,做成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。

3.3 网络化

机床联网可进行远程控制和无人化操作。数控机床的网络化、集成化以一种新的理念推出,即具备网络功能的数控机床可以进一步提高生产率,网络功能并不只用于传递加工程序和远程监控、诊断,还可用于生产管理。它将数控技术、计算机技术、网络技术、数据库进行综合运用,将原为独立运行的数控机床集成起来,实现信息的集成与流动无瓶颈,实现集中监测及生产管理。

3.4通用型开放式闭环控制模式

采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构,便于裁剪、扩展和升级,可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式,易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,构成严密的制造过程闭环控制体系,从而实现集成化、智能化、网络化。通过虚拟机械把子系统和模块链接到计算机平台上,见图1,图2。

数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路,目前开放数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

3.5总线驱动

传统数控系统驱动和伺服驱动器、PLC I/O是直接相连的。当轴数和I/O点多时,布线相当多。出于可靠性考虑,线长有限,扩展不易,可靠性低,维护困难。而现场总线用一根通讯线或光纤将所有的驱动和I/O级连起来,传送各种信号,以实现对伺服驱动的智能化控制。这种方式连线少,可靠性高,扩展方便,易维护,易于实现重配置,是数控系统的发展方向。

4结束语

数控技术虽然肩负着提高柔性自动化和过程智能化的重任,但是随着用户要求的不断提高和新技术的不断发展,现行的数控技术已经不适应于现代制造业发展的要求,很有必要进行重大革新,使之进一步向高度智能化方向发展,使其满足日益增长的现代制造业的发展需要。

摘要：随着计算机技术和自动控制技术的迅猛发展,数控技术发生了根本性变革。本文从性能、功能、体系结构几个方面分析了数控技术发展的几个热点及发展趋势。

关键词：数控系统,技术特点,发展趋势,工业控制自动化,智能化

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