随着数控系统朝着高性能、高速度、高精度、开放式数控系统的方向发展，开发基于数控现场总线技术，并满足开放式要求的全数字式数控系统是目前国际高档数控系统的发展趋势。然而，目前国际上存在多种数控现场总线及标准，其协议及数据交换接口各不相同、产品互不兼容，造成了当前数控系统只支持一种数控总线、运动控制器模块与数控总线模块是一种高耦合的关系，不能满足全数字式数控系统的开放式要求。为实现全数字式数控系统能够兼容多种总线，达到数控总线模块可配置的目的。本文对数控现场总线通用应用层进行了研究与开发，重点解决了以下问题：1．设计了基于协议栈的数控总线结构具体模型及一个数控现场总线通用应用层架构。该架构将应用层进一步分为应用接口子层和协议接口子层，前者向上层数控应用提供统一的服务接口，后者屏蔽下层不同总线的差异。2．完成了数控现场总线通用应用层的详细设计与实现。分析了所需的关键技术并给出了相应的解决方案，如统一的站点地址、应用层协议数据报文格式、单位系、总线配置结构等。应用接口子层提供了传输服务、设备服务、总线管理服务等统一的服务接口；协议接口子层实现了服务映射管理、协议映射管理、总线通讯卡PCI设备的驱动程序。3．实现了基于该通用应用层架构的MECHATROLINK III总线的服务协议，及其通讯卡JL100的驱动程序。将其编译成Linux内核模块应用在蓝天数控系统中，并进行了配置与测试。通过测试，验证了该方案的可行性和正确性，提高了数控系统的开放性和扩展性。