现场总线NCUC-Bus的技术特点与应用情况

1.现场总线NCUC-Bus技术在国内的发展情况

　　为加快中国高档数控系统的技术研发进度，2008年2月，成立了由华中数控、大连光洋、沈阳高精、广州数控、浙江中控组成的数控系统现场总线技术联盟(NC Union of China Field Bus ) ,国家发改委副主任张国宝亲自担任领导联盟的领导小组组长。2010年至2012年间，联盟召开多次重大会议，设立了NCUC-Bus协议规范的标准工作组，形成了协议的草案，经标准审查会审查之后，最终确立了NCUC-Bus现场总线协议规范的总则、物理层、数据链路层规范和服务、应用层规范和服务。

2.现场总线NCUC-Bus的技术特点

　　如图2所示，基于NCUC-Bus的总线式伺服及主轴驱动，采用统一的编码器接口，支持BISS ,HIPERFACE, ENDAT2.1/2.2、多摩川等串行绝对值编码器通讯传输协议。板卡上带有光纤接口，可以通过光纤连接至总线上，实现基于NCUC-Bus协议的数据交互。用PHY + FPGA的硬件结构，整个协议的处理都在FPGA中实现，并通过主从总线访问控制方式实现各站点的有序通信。NCUC-Bus采用动态“飞读飞写”的方式实现数据的上传和下载，实现了通信的实时性要求;通过延时侧量和计算时间戳的方法，实现了通信的同步性要求;同时，采用重发和双环路的数据冗余机制及CRC校验的差错检测机制，保障了通信的可靠性要求。通过在一些高档数控机床项目中的实施，取得了良好的应用效果，验证了NCUC-Bus的有效性。

　　如图1所示，基于NCUC-Bus的数控系统IPC单元，是属于嵌人式工业计算机模块，可以运行LINUX, WINDOWS操作系统，它具备VGA, USB,RJ-45等PC机标准接口，可以用于数控装置HMI、MLU及数控系统内部职能模块的控制。

3 现场总线NCUC-Bus技术的应用情况

　　NCUC-Bus的强实时性、高同步性和高可靠性，使得其在自动化工业控制领域，尤其是数控领域，得到了广泛的应用，在高档数控机床、数控系统IPC单元等硬件平台如华中8型总线式数控系统上，都取得了很好的效果。

　　华中8型是NCUC-Bus的典型应用。人机交互单元(HMI)提供人机交互界面，其中的IPC单元用以运行数控装置人机交互软件，还内置了短信通讯模块.可以用于远程机床状态监控。数控系统作为主站，伺服驱动器、I0, PLC等作为从站，通过NCUC-Bus总线连接到IPC单元，与数控系统实现数据交互。华中8型数控系统在高档数控机床(龙门、五轴加工中心等)上的配置如图3所示。

　　NCUC-Bus也广泛应用于数控机床之中，并取得了较好的效果。图4分别是宝鸡忠诚CK7516精密车床和秦川机床QMK008精密拉刀数控成形磨床。

　　由数控系统现场总线技术联盟共同开发的NCUC-Bu、现场总线，可以实现不同公司生产的总线产品互联互通。

　　华中数控和广州数控作为中国数控行业的领先企业，其产品的互联互通，展示了NCUC-Bus总线标准的通用性和实用性，也预示着NCUC-Bus总线在中国市场的广泛应用。