技术领域

本发明属于控制调节类，尤其涉及计算机远程网络监控和二次开发功能开放式的控制。

                                   背景技术

当前数控系统基本有两种模式，一种是传统专用单片处理器模式的封闭结构的数控系统，一种是 当前正处于研发阶段的基于工控机和运动控制卡模式的开放式数控系统。

传统模式的数控系统采用专用单片机为硬件核心，封闭式的体系结构屏蔽了所有的系统技术细 节，只对用户提供功能固定的对外通用控制接口，用户必须按系统要求选择匹配的外围驱动设备来 实现数控机床的构建。而一旦系统定型，用户就被系统固定的功能和性能束缚。由于没有专门提供 给用户的二次开发接口，也没有提供专门的二次开发环境，用户无法进行原有功能的改进和新功能 的增加。使得数控系统无法适应不断变化的生产加工工艺的要求。

在软件结构上，封闭式数控系统大都采用与中央处理器相配套的汇编语言来构成系统，这种语言 很难架构芯片化结构的软件环境且对硬件依赖性很强，很难被移植和二次开发，这传统模式数控系统 极难实现开放性的一个致命原因。而当前正处于积极研发阶段的开放式数控系统，基本上都采用了工 控计算机配套的运动控制卡结构模式来实现对机床的数控控制，这种模式数控系统的开放性主要是借 用了当前PC计算机的开放特征，其实质只是PC计算机的一个板卡式控制应用，在结构和性能上都 存在着很大的局限性。

首先，没有定义独立的适合于数控加工控制的开放结构。由于采用的是通用计算机平台，所具备 的开放性都是计算机本身固有的开放特征，不是针对于数控加工特点来定义的，这种借鉴方式的代价 就是要完全依赖于计算机的结构体系框架。PC计算机作为一个通用平台，无论从底层硬件的设计， 和操作系统环境上都没有对数控加工特殊性的考虑，因此不能从根本上搭建数控平台。

其次，工控机模式的开放式数控系统不能很好的保证实时性和可靠性。PC计算机在运行时由于 采用通用的操作系统，占用了很大的系统资源，与数控加工无关的任务可能占去了更多系统的工作份 额，它们干扰着系统对现场加工的及时响应，降低了系统对重要控制事件的处理速度，并增加了系统 运行的开销，这些都会导致系统的不稳定。

再其次，工控机模式数控系统的成本太高。一台能满足数控加工速度要求的计算机，至少需要投 资数千元再配上运动控制卡，使得成本很难降低。

再者，当前工控机模式的开放式数控系统的网络功能是基于计算机网络的。这种网络由于没有考 虑到数控加工和状态监测对大流量信号数据流的传输要求，因此从速度上限制了系统的远程网络应用 能力，基本上只适用于系统间的程序传输。

最后，控制系统由于没有独立的开放结构体系，必须依赖PC计算机的结构体系和软件框架，因 此注定只能以单一的函数库形式来体现二次开发，这要求一个普通用户或者是一个机床操作工要具备 很好的编程基础和计算机软硬件知识。而这对于一般改进的用户无疑是太多的代价，有时候更是得不 偿失。而对于高级用户只提供函数库又显得不足。另外，当前的开发手段没有一个专门友好平台，也 没有一个适合于数控功能开发的引导型流程，来帮助用户的功能定义，这一方面不能为用户充分提供 开放式数控系统的结构优势，另一方面又会使没有经验或对所需功能不很明确的用户会走弯路甚至破 坏系统的稳定性。

                                     发明内容

本发明的目的是提供一种远程网络监控和二次开发功能的开放式结构数控系统，以解决现有技 术的不足和难题。

本发明的目的是这样实现的，一种远程网络监控和二次开发功能的开放式结构数控系统，包括 在主板上由系统总线分别与中央微处理器、通用控制与交互管理芯片、存储器、电源时钟电路、通 用控制和用户交互接口连接的数控系统，其特征在于，它还包括一个状态监测与故障诊断芯片、一 个网络管理控制芯片、数据资源管理芯片、一个二次开发仿真芯片、一个数据信息存储芯片、一个 仿真开发存储芯片、一个二次开发存储芯片、一个二次开发平台、一个网络及远程监控接口以及一 个二次开发仿真接口。

其中，

1、所述的二次开发仿真芯片，其与系统总线相连，用于将二次开发仿真接口传来的代码进行 仿真过程的控制，管理和固化到二次开发芯片中。

所述的仿真开发存储芯片，其与系统总线连接，用于为二次开发代码的仿真过程提供程序的运 行和存储空间。

所述的二次开发存储芯片，其与系统总线连接，用于存储仿真成功的二次开发代码，

所述的二次开发接口，其与系统总线相连，用于接收下载电缆传送来的二次开发代码，并经预 处理后，送入仿真开发芯片中。

所述的二次开发平台，由PC计算机和其内的二次开发仿真软件，及下载电缆组成，通过计算机 的并口线经由下载电缆与数控系统二次开发仿真接口连接，用于开放结构数控系统的新功能的开发 和仿真。

2、所述的数据资源管理芯片，由系统总线与数据信息存储芯片相连，用于管理和控制系统内 部或外界输入的各种数据和控制信息。

所述的数据信息存储芯片，其与系统总线相连接，用于存储数控系统的各种数据和控制信息。

所述的状态监测与故障诊断芯片，其内固化有状态监测与故障诊断软件，并与系统总线连接， 用于状态监测、诊断和信号的采集、处理及反馈控制。

所述的网络管理控制芯片，其内固化有网络管理软件，并由系统总线与网络及远程监控接口相 连接，用于处理数控系统与网络的数据和控制信息的通讯传输。

所述的网络与远程监控接口，由系统总线与网络管理控制芯片连接，用于连接外部网络。

一，所述的二次开发仿真软件，至少包含下列步骤：

判断开发类型：

若为通用功能型二次开发，

则判断开发新的交互功能，

若是，调用交互功能开发过程，链接交互功能函数库，按指定格式和语法输入参数、描述和必要 代码语句，对新功能可靠性进行合理性检验。

若否，则判断开发新的控制功能，

若是，调用控制功能开发过程，链接控制功能函数库，按指定格式和语法输入参数、描述和必要 代码语句，对新功能可靠性进行合理性检验。

若否，则调用特殊功能开发过程，进行链接特殊功能函数库，按指定格式和语法输入参数、描 述和必要代码语句，对新功能可靠性合理性检验。

若为运动控制型二次开发：

则判断开发新的插补算法。

若是，调用插补算法开发过程，链接插补算法库，按指定格式和语法输入参数、描述和必要代码 语句，对新功能可靠性进行合理性检验。

若否，则判断开发新的速度控制，

若是，调用速度控制开发过程，链接速度控制函数库，按指定格式和语法输入参数、描述和必要 代码语句，对新功能可靠性进行合理性检验。

若否，调用特殊运动控制开发过程，链按对应函数库，按指定格式和语法输入参数、描述和必要 代码语句，对新功能可靠性进行合理性检验。

若为系统策略型二次开发：

则判断开发监控诊断策略。

若是，调用监控诊断开发过程，链接监控策略库，按指定格式和语法输入参数、描述和必要代码 语句，对新功能可靠性进行合理性检验。

若否，则判断开发网络管理策略，

若是，调用网络管理开发过程，链接网络管理策略库，按指定格式和语法输入参数、描述和必要 代码语句，对新功能可靠性进行合理性检验。

若否，则调用特殊策略开发过程，链接特殊策略库，按指定格式和语法输入参数、描述和必要 代码语句，对新功能可靠性进行合理性检验。

对上述新功能可靠性进行合理性检验：

若检验不合格，给出修改意见，转到判断开发类型。

若检验合格，则进行代码编译，由计算机并口及下载电缆输入数控系统或存储。

二，所述的状态监测与故障诊断芯片、网络管理控制芯片其内设置的控制软件，至少包含下列 步骤：

现场状态信息采集，及信号预处理，并判断本机能否诊断，

若能，由本机决策控制，反馈现场控制。

若否，启用车间网络诊断策略，将现场状态信息上传网络，由车间网络进行诊断，并将诊断结果 和控制信息返回本机，同时进行外来信息的本机存储。

并判断车间网络能否诊断，

若能，由车间网络的诊断结果进行决策控制，反馈现场控制。

若否，启用企业网络诊断策略，将现场状态信息上传网络，由企业网络进行诊断，并将诊断结果 和控制信息返回本机，同时进行外来信息的本机存储。

并判断企业网络能否诊断，

若能，由企业网络的诊断结果进行决策控制，反馈现场控制。

若否，启用远程网络诊断策略，将现场状态信息上传网由远程网络进行诊断，并将诊断结果和控 制信息返回本机，同时进行外来信息的本机存储。

并判断远程网络能否诊断，

若能，由远程网络的诊断结果进行决策控制，反馈现场控制。

若否，作现场诊断，并将诊断控制信息数据进行管理及存储。

由于本发明采用了以上的技术方案，因而具有：

1、独立的适合于数控加工的软硬件开放结构体系。从系统硬件上采用FPGA可编程芯片的整体 芯片化结构来组建底层硬件框架，完全区别于传统数控系统板卡式硬件结构的设计。各功能芯片与 二次开发仿真芯片通讯连接，完成用户二次开发代码重新写入各功能芯片，从而实现了对系统最底 层硬件结构实现开放性。从软件上取用嵌入式实时操作系统，采用面向对象的软件设计方法，将系 统功能通过六个接口明确的芯片对象来实现。在对用户开发接口进行二次开发的的同时，对各层次 实现细节进行屏蔽，有效的保证了系统的稳定可靠。

2、自引导型并具备自检能力的的二次开发平台。针对于不同档次的数控系统和不同层次用户的 需求组合不同方式的开发手段，基于知识专家库采用开发流程向导的方式来引导用户完成二次开发 过程，并采用开发模板的形式为用户定制格式化的二次开发样本。还采用系统可靠性自检的控制策 略，来确保用户开发代码不会对整体性能产生不利的影响。

3、层次化、智能化、网络化的状态监测和故障诊断功能。采用层次化监控策略以本机监控为基 础，按用户自由定义的监控算法，逐步连接上层网络以实现层次化的监控管理功能。并对诊断结果 和信息进行智能化分类存储和自学习，从而可以不断增强本机诊断能力。

                                 附图说明

图1是本发明的一种远程网络监控和二次开发功能的开放式结构数控系统的构成示意图；

图2是本发明的一种远程网络监控和二次开发功能的开放式结构数控系统的软件框图；

图3是本发明的一种二次开发功能的开放式结构数控系统的控制程序流程示意图。

图4是本发明的一种远程网络监控的开放式结构数控系统的控制程序流程示意图。

图中：

1、中央微处理器                         1-1高速DSP处理芯片

2、通用控制与交互管理芯片               3，存储芯片

3-1、系统工作ROM存储芯片                3-2、数据存储FIASH-ROM存储芯片

3-3、仿真开发RAM存储芯片                3-4、二次开发FIASH-ROM存储芯片

4、电源时钟电路                         5、通用控制及用户交互接口

6、状态监测与故障诊断芯片               7、网络管理控制芯片

8、数据资源管理芯片                     9、二次开发仿真控制芯片

10、基于PC机的数控系统二次开放开发平台  11、网络及远程控制接口

12、二次开发仿真接口                    13、系统总线

                                    实施方式

以下结合附图对本发明的实施作如下说明：

在图1中，中央微处理器1、高速DSP处理芯片1-1、通用控制与交互管理芯片2、存储芯片 3、电流时钟电路4、通用控制及用户交互接口5、状态监测与故障诊断芯片6、网络管理控制芯片7、 数据资源管理芯片8、二次开发仿真控制芯片9、网络及远程控制接口11、二次开发仿真接口12分 别与系统总线13相连接；基于PC机的数控系统二次开放开发平台10由总线与二次开发仿真接口 12相连接。存储芯片3由系统工作ROM存储芯片3-1、数据存储FIASH-ROM存储芯片3-2、仿 真开发RAM存储芯片3-3和二次开发FIASH-ROM存储芯片3-4组成。

其中，

1、中央微处理器1，用于系统整体的控制运算和功能性能的协调。其微控制芯片可采用32位 高性能嵌入式微控制芯片。在与之配套的嵌入式实时操作系统的工作环境下，主要用于对系统整体 控制和协调。其中央微处理器也可由32位高性能嵌入式微控制芯片和高速DSP数字信号处理芯片 组成，完成轨迹运算，数据采集等实时性很强的处理功能。

2、高速DSP处理芯片1-1，用于微控制器1的协处理器，也可单独工作于大规模数据处理功 能的实现。

3、通用控制与交互管理芯片2，用于一方面完成与机床加工有关的运动轨迹的计算和控制，另 一方面完成与用户输入输出有关的处理过程。通用控制及用户交互芯片2通过总线13与中央微处理 器及其它芯片相连接，直接控制通用控制及用户交互接口5，产生各种输出量并处理该接口传来的的 输入量。

4、状态监测与故障诊断芯片6，用于完成现场各种传感器信号的采集，预处理，分析预测和返 回控制。该芯片同时向网络管理控制芯片7传送处理和压缩后的本机状态信息。并通过网络及远程 控制接口11输出到远程网络。同时处理经由网络管理控制芯片7输入的网络控制诊断信息，用于实 现远程诊断结果的本机控制。状态监测与故障诊断芯片6通过总线13与中央微处理器和其它芯片相 连接，该芯片在工作时将有大量的数据传输发生，高速DSP处理芯片1-1将直接控制该芯片的采 集和处理工作，同时存储芯片中的数据Flash_Rom将负责采集数据的存储。

5、网络管理控制芯片7，用于处理数控系统与其它数控系统、车间数控网络、企业内部网络 Intranet以及国际互联网络Internet的数据信息和控制信息的传输。网络管理控制芯片7通过系统总 线13与网络及远程控制接口11相连接，用于接收网络下载的数据信息和上传数控系统现场搜集的 状态信息。该芯片还通过总线13和中央微处理器及其它芯片通讯连接，并和状态监控与故障诊断芯 片6一起实现层次化的远程监控管理体系。

6、数据资源管理芯片8，用于为其它芯片传送数据信息Flash_Rom其芯片中的各种数据信息， 同时也用于接收和存储其它芯片传来的各种数据信息，增大系统工作的资源共享。数据信息芯片采 用智能化的分类管理机制，利用数据同步算法保证存储数据信息的自动更新和知识库的自我学习， 并作为状态监控与故障诊断芯片6的本机决策存储库。数据信息管理芯片8通过总线13与中央微处 理器和其它芯片相连接，直接负责对数据信息Flash_Rom的存储。

7、二次开发仿真控制芯片9，用于处理由二次开发仿真接口12传入的用户开发代码，及将代码 固入仿真开发RAM芯片3-3，并对新功能的仿真进行测试。同时并完成对仿真过程的监控、测试， 和与二次基于PC机的数控系统二次开放开发平台10的通信交互。最后将己仿真成功的用户开发代 码，存入二次开发存储Flash_Rom芯片3-4中，构成新的数控系统。

8、存储芯片3，存储芯片主要由系统工作ROM3-1、数据存储Flash_Rom3-2、仿真开发RAM3 -3和二次开发Flash_Rom3-4其四个存储芯片组成，其各存储芯片通过系统总线13与中央微处理 器及其它各功能芯片连接。存储芯片中的内容用于被读出以执行相关管理控制，而管理控制的结果 信息则被存入到各芯片中。

9、系统工作ROM存储芯片3-1，用于存放基本的系统管理控制程序，和整个数控系统的基本 运作，及将程序固化在存储芯片中只读，是数控系统默认的系统程序，可预先写入。

10、数据存储FIASH-ROM存储芯片3-2，用于存储来自加工现场和来自远程网络的数据及控 制信息，可读可写，是系统进行资源共享和自身决策诊断的数据库。该芯片直接由数据信息管理芯 片8控制。

11、仿真开发RAM存储芯片3-3，用于接收从二次开发仿真接口传来的编译代码，供系统进 行新功能的仿真调试。该芯片通过二次开发仿真接口12，由基于PC机的数控系统二次开放二次开 发平台10下载代码并装入运行。

12、二次开发Flash_Rom存储芯片3-4，用于存放用户进行二次开发后的具备新增功能和特点 的新系统程序。该芯片通过二次开发仿真接口12，由基于PC机的数控系统二次开放二次开发平台 串行写入。

13、网络及远程控制接口11，网络及远程控制接口11采用标准的协议接口模式主要实现系统与 外界的通讯和资源信息共享，将系统与其它系统、上位计算机或者是互联网络连接起来，发送系统 自身所搜集的信息，并接受远程的控制和响应。其可采用标准的ISO网络结构体系，实现标准的网 络接口模式，并可设置有支持专线或电话线与外部网络联接。

14、通用控制及用户交互接口5，用于一方面实现与机床部分的连接，包括对机床工作所需的各 类模拟量和数字量的控制，保证机床完成加工运动。另一方面实现用户对系统和机床的控制和交互， 包括对操作按键，显示屏，机床操作面板的响应和控制等。

15、二次开发仿真接口12，二次开发仿真接口12通过下载电缆与基于PC机的数控系统二次开 放开发平台10中的计算机的并口联接，接收二次开发软件传来的编译代码，经处理后送入仿真开发 RAM芯片3-3，用于实现对二次开发功能的仿真。

上述各类接口均通过系统总线13，与数控系统的中央微处理器1及各个功能芯片之间建立联系， 将外界的信息反馈给系统的各功能芯片，并将系统的指令信息发送到外部控制对象。

16、基于PC机的数控系统二次开放开发平台10，其中的二次开发平台主要由一般PC计算机， 下载电缆，二次开发仿真软件组成。

其通用计算机作为二次开发应用平台，主要是提供二次开发软件运行和调试的软硬件接口环境。

其下载电缆作为二次开发平台和数控系统本体之间的通讯连接方式，负责将编译后二次开发的 代码，输入到数控系统本体中的仿真开发RAM芯片3-3中，并为二次开发平台反馈回仿真信息；

其内固化的二次开发仿真软件是集代码编写、函数库调用、代码编译链接、功能仿真调试为一 体的集成开发环境，提供给用户二次开发的手段和实现方式。

二次开发仿真软件运行于通用PC计算机的WINDOWS操作环境中，驱动计算机的并行接口， 经由下载电缆将编译后的代码传输到数控系统本体的二次仿真开发接口12。

17、系统总线13，可采用32位数据总线、24位地址总线和30根控制总线组成，主要负责各功 能芯片、接口、存储芯片和中央微处理器1之间的连接。传送数据、地址和控制信号。

18、电源时钟电路4，用于整个数控系统各芯片、接口所需电压及工作频率自控和调节。

在图2中，本发明系统软件的组成：

系统软件的核心是嵌入式实时操作系统，主要负责各功能对象的协调运行和管理控制任务的分 配。软件采用面向对象的芯片化设计思想，由六个具有独立功能的控制对象来完成系统的全部功能， 且每个对象都可在硬件结构框图中具有对应的底层硬件芯片作为实现支持。各对象的基本功能均在 图2中表示出来。

本发明系统软件的工作原理是：

系统开机后，首先运行实时操作系统，完成系统的初始化和必要的检测工作。然后启动用户交 互对象的处理过程，监听外界与系统的输入输出，并根据监测结果激活相应对象芯片的处理过程完 成对应功能。所有对象的处理过程均在实时操作系统的协调下进行。

在图3中，所述的二次开发仿真软件，至少包含有下列步骤：

判断开发类型，(步骤101)：

若为通用功能型二次开发，(步骤102)，

则判断开发新的交互功能，(步骤103)，

若是，调用交互功能开发过程，链接交互功能函数库，(步骤104)，按指定格式和语法输入参数、 描述和必要代码语句，(步骤120)，对新功能可靠性进行合理性检验，(步骤121)。

若否，则判断开发新的控制功能，(步骤105)，

若是，调用控制功能开发过程，链接控制功能函数库，(步骤106)，按指定格式和语法输入参数、 描述和必要代码语句，(步骤120)，对新功能可靠性进行合理性检验，(步骤121)。

若否，则调用特殊功能开发过程，进行链接特殊功能函数库，(步骤107)，按指定格式和语法 输入参数、描述和必要代码语句，(步骤120)，对新功能可靠性合理性检验，(121)。

若为运动控制型二次开发，(步骤108)，

则判断开发新的插补算法，(步骤109)，

若是，调用插补算法开发过程，链接插补算法库，(步骤110)，按指定格式和语法输入参数、描 述和必要代码语句，(步骤120)，对新功能可靠性进行合理性检验，(步骤121)。

若否，则判断开发新的速度控制，(步骤111)，

若是，调用速度控制开发过程，链接速度控制函数库，(步骤112)，按指定格式和语法输入参数、 描述和必要代码语句，(步骤120)，对新功能可靠性进行合理性检验，(步骤121)。

若否，调用特殊运动控制开发过程，链接对应函数库，(步骤113)，按指定格式和语法输入参数、 描述和必要代码语句，(步骤120)，对新功能可靠性进行合理性检验，(步骤121)。

若为系统策略型二次开发，(步骤114)：

则判断开发监控诊断策略，(步骤115)，

若是，调用监控诊断开发过程，链接监控策略库，(步骤116)，按指定格式和语法输入参数、描 述和必要代码语句，(步骤120)，对新功能可靠性进行合理性检验，(步骤121)。

若否，则判断开发网络管理策略，(步骤117)，

若是，调用网络管理开发过程，链接网络管理策略库，(步骤118)，按指定格式和语法输入参数、 描述和必要代码语句，(步骤120)，对新功能可靠性进行合理性检验，(步骤121)。

若否，则调用特殊策略开发过程，链接特殊策略库，(步骤119)，按指定格式和语法输入参数、 描述和必要代码语句，(步骤120)，对新功能可靠性进行合理性检验，(步骤121)。

对上述新功能可靠性进行合理性检验，(步骤121、步骤122)：

若检验不合格，给出修改意见，(步骤124)，转到判断开发类型，(步骤101)。

若检验合格，则进行代码编译(步骤123)，由计算机并口及下载电缆输入数控系统。

在图4中，

所述的状态监测与故障诊断芯片、网络管理控制芯片其内固化的控制软件，至少包含有下列步 骤：

现场状态信息采集(步骤201)，及信号预处理，(步骤202)，并判断本机能否诊断，(步骤203)。

若能，由本机决策控制，(步骤204)，反馈现场控制，(步骤201)。

若否，启用车间网络诊断策略，(步骤205)，将现场状态信息上传网络，(步骤206)，由车间网 络进行诊断，并将诊断结果和控制信息返回本机，同时进行外来信息的本机存储，(步骤211、步骤212)。

并判断车间网络能否诊断，(步骤208)，

若能，由车间网络的诊断结果进行决策控制，(步骤209)，反馈现场控制，(步骤201)。

若否，启用企业网络诊断策略，(步骤210)，将现场状态信息上传网络，(步骤206)，由企业网 络进行诊断，并将诊断结果和控制信息返回本机，同时进行外来信息的本机存储，(步骤211、步骤212)。

并判断企业网络能否诊断，(步骤213)，

若能，由企业网络的诊断结果进行决策控制，(步骤214)，反馈现场控制，(步骤201)。

若否，启用远程网络诊断策略，(步骤215)，将现场状态信息上传网由远程网络进行诊断，(步 骤206)，并将诊断结果和控制信息返回本机，同时进行外来信息的本机存储，(步骤211、步骤212)。

并判断远程网络能否诊断，(步骤216)，

若能，由远程网络的诊断结果进行决策控制，(步骤217)，反馈现场控制，(步骤201)。

若否，作现场诊断，(步骤218)，并将诊断控制信息数据进行管理及存储(步骤211、步骤212)。

以下举例，对本发明的实施作如下简述：

1，二次开发功能的应用：

若一用户花费巨资购买了数控系统装备机床后用于机械加工，但使用后发现该系统的一些功能 和性能随着生产条件的变化，逐渐不能满足要求。比如，用户需要加工具有复杂几何形状的特殊零 件时，原有数控系统没有这种插补算法。又如，用户需要对某一零件加工过程的切削力变化进行检 测以保证加工质量，而原数控系统没有提供监控这种信号的功能及接口。由于传统数控系统是封闭 的，没有设置对用户开放的接口和开发的工具，所以用户无法自己解决这些问题，只好请原生产厂 家来进行技术改造。由于原结构的封闭性，改造很难顺利有效地进行。

本发明采用芯片化的软、硬件开放结构，为此提供了一个具有自引导流程的二次开发平台，使 用户可以按照本发明上述的步骤，一步步的输入自己对功能和性能新要求的描述后，二次开发系统 自动生成一定格式的代码，用户可进一步对代码进行修改。其代码编译后经下载电缆传输到数控系 统中，进行新功能的测试和调试，最终确定出完全符合要求的新功能，这样用户完全不依靠原生产 厂家即可自行解决生产中的难题。

2，层次化监控和远程诊断的应用：

数控机床的加工现场有很多影响加工工艺过程的环境因素。如刀具磨损，工件振动等，这些因 素经常会引起产品加工质量和加工进程，因此需要进行监测，而且必须对检测结果进行及时地分析 处理以作出正确的诊断，并返回控制系统作出相应改进的加工状态及工艺的调整。若本机无法处理 时，就会影响到产品加工正常进行。

本发明具有层次化的监控诊断策略。数控系统本机上设置的信号采集装置，可按照用户要求开 启，接收用户在机床指定位置设置的传感器输入信号，在分析处理后作出诊断，并返回控制系统的 当前状态，执行新的指令。当本机无法对所采集的信号进行诊断时，本发明可按照上述层次化监控 和网络远程诊断的步骤，连接车间网络的控制系统，或连接企业内部网络的控制系统，或连接远程 的故障诊断中心，将现场数据经处理后发送输出，再将诊断结果接收回来后，用于现场问题的解决； 同时本机系统并将外来的诊断方法和诊断结果存储记录进自身的数据库，因而提高了本机的诊断能 力。这样，用户可以通过层次化的诊断机制来充分保证机床的正常运行。