機(jī)床聯(lián)網(wǎng)與數(shù)控程序管理系統(tǒng)解決方案樣本

機(jī)床聯(lián)網(wǎng)和數(shù)控程序管理系統(tǒng)處理方案一、引言

多年來(lái)，伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和數(shù)控技術(shù)發(fā)展和制造自動(dòng)化需要，DNC技術(shù)得到越來(lái)越廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在，以CIMS為代表企業(yè)信息化理念已經(jīng)受到越來(lái)越多重視，DNC也逐步由單一程序傳輸演變?yōu)榧瘮?shù)據(jù)管理、生產(chǎn)信息監(jiān)控等功效擴(kuò)展DNC，成為CIMS集成關(guān)鍵一環(huán)。二、DNC概念和特點(diǎn)：

術(shù)語(yǔ)DNC最早是指分布式數(shù)控系統(tǒng)（DistributedNumericalControl），其含義是用一臺(tái)大型計(jì)算機(jī)同時(shí)控制幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床。以后伴隨科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，數(shù)控系統(tǒng)由NC（NumericalControl）發(fā)展為CNC（ComputerNumericalControl計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)），每一臺(tái)數(shù)控機(jī)床由一臺(tái)計(jì)算機(jī)（CNC系統(tǒng)）來(lái)控制,所以過(guò)去DNC概念已失去意義。

現(xiàn)在CNC系統(tǒng)功效已很完善，通常全部支持RS-232C通信功效，即經(jīng)過(guò)RS-232口接收或發(fā)送加工程序，有很多CNC系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一邊接收N/C程序一邊進(jìn)行切削加工，這就是所謂DNC(DirectNumericalControl)，但不是全部CNC系統(tǒng)全部支持這一功效，有部分系統(tǒng)只是先將接收加工程序存放在系統(tǒng)內(nèi)存(Memory)里，而不能同時(shí)進(jìn)行切削加工，這種傳輸形式通常叫塊(BLOCK)傳輸。

伴隨電子技術(shù)飛速發(fā)展，過(guò)去部分只能在大型機(jī)或工作站上運(yùn)行CAD/CAM軟件，現(xiàn)在也可在很廉價(jià)微機(jī)上應(yīng)用，這使得CAD/CAM系統(tǒng)逐步得到普及。這些CAD/CAM系統(tǒng)通?？蛇M(jìn)行3-D形式曲面造型及生成對(duì)應(yīng)N/C代碼，這些3-D形式N/C代碼全部很長(zhǎng)，通常能達(dá)成幾百K及幾兆不等，大部分CNC系統(tǒng)內(nèi)存全部極難容下這么大加工代碼,這時(shí)用DNC進(jìn)行傳送加工最為經(jīng)濟(jì)，因?yàn)閷?duì)大部分CNC系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，擴(kuò)充系統(tǒng)內(nèi)存全部很昂貴，而現(xiàn)在PC機(jī)及對(duì)其內(nèi)存擴(kuò)充全部很廉價(jià)。所以說(shuō)用RS-232串行通信口對(duì)車間中NC機(jī)床進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)在用好NC機(jī)床一個(gè)關(guān)鍵手段。三、現(xiàn)在機(jī)床通訊和數(shù)控程序管理狀態(tài)：

1.數(shù)控程序通訊方法現(xiàn)實(shí)狀況及問(wèn)題

1)車間現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)繁雜，各系統(tǒng)之間所用通訊程序也不一樣，造成相互之間互不兼容現(xiàn)實(shí)狀況，給技術(shù)人員、操作人員編程和應(yīng)用帶來(lái)很多不便，大大限制了零件轉(zhuǎn)移加工。

2)通訊程序?yàn)?對(duì)1通訊程序，不含有程序自動(dòng)反應(yīng)和監(jiān)測(cè)功效，在進(jìn)行機(jī)床和計(jì)算機(jī)通信時(shí)，必需2個(gè)操作者同時(shí)工作，1個(gè)在機(jī)床前操作機(jī)床，另一個(gè)在計(jì)算機(jī)終端前操作通訊軟件，二者交替操作，才能完成通訊工作，所以十分不便?，F(xiàn)實(shí)操作中大部分工廠采取方法是數(shù)控機(jī)床邊上放一臺(tái)電腦，或多臺(tái)數(shù)控設(shè)備共用一臺(tái)電腦形式，傳輸軟件大多為機(jī)床廠隨機(jī)帶軟件，dos版居多。程序傳輸采取交互形式進(jìn)行，即機(jī)床設(shè)為等候狀態(tài)后，電腦端再傳輸。

3)不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸，技術(shù)人職員作環(huán)境差。車間中噪音、灰塵、油氣等，環(huán)境較差，應(yīng)盡可能降低技術(shù)人員為傳輸程序而在機(jī)房、機(jī)床之間奔波，安心在機(jī)房把程序編好，由操作人員在機(jī)床邊遠(yuǎn)程調(diào)用，技術(shù)人員在調(diào)試程序時(shí)再和操作人員一起調(diào)試程序，程序調(diào)通以后在機(jī)床邊由遠(yuǎn)程傳輸功效，自動(dòng)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)目錄下或數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。

4)車間對(duì)各臺(tái)數(shù)控設(shè)備加工程序管理，采取是磁盤管理方法。首先磁盤介質(zhì)輕易損壞；其次，對(duì)于沒(méi)有軟驅(qū)數(shù)控系統(tǒng)，必需先將磁盤上程序拷貝到通訊用計(jì)算機(jī)上，臨時(shí)連接進(jìn)行通訊。不僅操作不便，而且不便于對(duì)機(jī)床加工任務(wù)進(jìn)行管理，更無(wú)法對(duì)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)加工程序進(jìn)行檢測(cè)。通常來(lái)說(shuō)，車間離編程室全部有較遠(yuǎn)距離，技術(shù)人員經(jīng)過(guò)拷軟盤或抱筆記本電腦方法傳輸程序，往返奔波于兩地之間，浪費(fèi)很多時(shí)間，不利于提升工作效率，而且頻繁熱插熱拔輕易燒壞機(jī)床接口。

5)多種登陸、機(jī)床端口信息無(wú)統(tǒng)計(jì)，不能方便地查看。

6)沒(méi)有程序傳輸成功或失敗信息反饋。

7)不能實(shí)現(xiàn)從程序任意位置傳輸，比如換刀處等。

8)部分機(jī)床高級(jí)功效未能發(fā)揮出來(lái)，如ftp，nfs等。

9)部分老數(shù)控系統(tǒng)，內(nèi)存空間有限，程序一多，機(jī)床內(nèi)存空間就不夠了，大量加工程序不得不進(jìn)行反復(fù)刪除和鍵入，頻繁反復(fù)零件準(zhǔn)備工作浪費(fèi)了大量工作時(shí)間，直接影響到數(shù)控機(jī)床效率，加工程序反復(fù)編制也影響了程序穩(wěn)定性。

10)一個(gè)單位數(shù)控機(jī)床可能使用了多個(gè)不一樣數(shù)控系統(tǒng)，根據(jù)傳統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方法，通常是給每臺(tái)機(jī)床配置1臺(tái)PC機(jī)，針對(duì)不一樣數(shù)控系統(tǒng)使用不一樣通信程序，弊端是顯而易見(jiàn)。而且車間放很多電腦，工業(yè)環(huán)境惡劣，電腦壽命大大縮短，而且凌亂、不利于管理。而數(shù)控設(shè)備正超向集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，越來(lái)越含有pc機(jī)等高級(jí)計(jì)算機(jī)特點(diǎn)，目前數(shù)控設(shè)備大多處于一個(gè)單機(jī)操作形式，需要象pc機(jī)一樣，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化改造，實(shí)現(xiàn)資源共享。2.數(shù)控程序管理現(xiàn)實(shí)狀況

1)現(xiàn)在，大部分技術(shù)人員采取方法是每個(gè)人在計(jì)算機(jī)上建立不一樣目錄，伴隨人員增加，程序量膨脹，存在程序版本混亂、查找困難等問(wèn)題，假如有些人調(diào)動(dòng)或跳槽，其程序能否安全地調(diào)用確實(shí)是個(gè)疑問(wèn)，再者，程序安全問(wèn)題，自己已調(diào)好程序有可能誤操作，乃至她人無(wú)意更改了你程序，這些全部是常常發(fā)生問(wèn)題。不過(guò)，在數(shù)控加工中無(wú)小事，很輕易產(chǎn)生批次問(wèn)題，性質(zhì)就嚴(yán)重了。

2)另外，程序在調(diào)用之前能否查看一下刀路軌跡、兩個(gè)版本能否智能地比較一下，有沒(méi)有更改字符，有沒(méi)有錯(cuò)漏行？能否實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單地址數(shù)學(xué)運(yùn)算？

3)程序結(jié)構(gòu)問(wèn)題，數(shù)控程序要和對(duì)應(yīng)零件模型關(guān)聯(lián)，還要有對(duì)應(yīng)刀具清單、刀具參數(shù)、工藝卡片等文檔，伴隨數(shù)碼相機(jī)普及，最好把關(guān)鍵工序加工狀態(tài)、裝夾狀態(tài)、特殊刀具形狀統(tǒng)計(jì)下來(lái)，并和程序一起存放，下一次調(diào)用就很形象、很直觀。

4)最終一個(gè)是程序狀態(tài)問(wèn)題，有剛剛編寫(xiě)，有是在調(diào)試，有是定型，怎樣區(qū)分不一樣性質(zhì)程序，對(duì)不一樣人設(shè)置不一樣權(quán)限，也是很關(guān)鍵。四、處理方案：

采取成熟、完善DNC處理方案，用一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行多臺(tái)數(shù)控機(jī)床程序管理和程序傳輸。

好處：處理上述機(jī)床通訊和數(shù)控程序管理狀態(tài)中存在全部問(wèn)題，具體表現(xiàn)在：

1)DNC通訊軟件能夠支持多種數(shù)控系統(tǒng)，支持多種通信標(biāo)準(zhǔn)；

2)支持從機(jī)床端自動(dòng)調(diào)用計(jì)算機(jī)內(nèi)NC程序文件；

3)能夠遠(yuǎn)程將多個(gè)數(shù)控程序打包并調(diào)用；

4)支持CNC機(jī)床在線加工，并可實(shí)現(xiàn)多機(jī)床同時(shí)在線加工，支持在線加工時(shí)斷點(diǎn)續(xù)傳功效，支持DNC在線加工時(shí)子程序在線調(diào)用；

5)支持NC程序文件從機(jī)床端到計(jì)算機(jī)端自動(dòng)下載；

6)多臺(tái)機(jī)床能夠同時(shí)調(diào)用所需加工程序；

7)自動(dòng)生成文件傳輸信息報(bào)表，便于統(tǒng)計(jì)及核查管理；

8)完善錯(cuò)誤信息匯報(bào)；

9)提供不一樣數(shù)控程序多種方法比較功效，便于比較兩個(gè)或多個(gè)程序間不一樣；

10)能提供強(qiáng)大數(shù)控程序編輯功效；

11)傳輸距離不受限制；

12)提供程序數(shù)據(jù)庫(kù)管理功效；

等等.五、機(jī)床聯(lián)網(wǎng)多個(gè)整體方案：

因?yàn)楦鲾?shù)控車間（或工廠）規(guī)模不等、工作習(xí)慣不一樣，所以各單位聯(lián)網(wǎng)方案也不盡相同，可能是經(jīng)典某一個(gè)連接形式，也可能是多個(gè)形式結(jié)合。但其原理是相通，下面就把最常見(jiàn)多個(gè)聯(lián)網(wǎng)方案介紹一下。

1.中間用戶機(jī)型

在這種方案中，采取一臺(tái)用戶機(jī)經(jīng)過(guò)多路RS232接口（或多功效串口通訊卡），控制多臺(tái)數(shù)控設(shè)備，而每臺(tái)用戶機(jī)又經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)和服務(wù)器、車間、整個(gè)工廠乃至Internet無(wú)縫連接起來(lái)，其經(jīng)典結(jié)構(gòu)圖9。

此專題相關(guān)圖片以下：

在這種方案中，采取一臺(tái)用戶機(jī)經(jīng)過(guò)多路RS232接口（或多功效串口通訊卡），控制多臺(tái)數(shù)控設(shè)備，而每臺(tái)用戶機(jī)又經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)和服務(wù)器、車間、整個(gè)工廠乃至Internet無(wú)縫連接起來(lái)，其經(jīng)典結(jié)構(gòu)圖9。

這種方案優(yōu)缺點(diǎn)是：

優(yōu)點(diǎn)：

a)成本低，當(dāng)機(jī)床數(shù)量越大，每臺(tái)機(jī)床平均成本越低。

b)局域網(wǎng)建設(shè)不是必需，和原系統(tǒng)改變不大。

缺點(diǎn)：

a)當(dāng)某一硬件或軟件發(fā)生故障時(shí)，會(huì)影響多臺(tái)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。

b)受RS232傳輸距離限制，超出15米時(shí)，必需增加長(zhǎng)距離接收器。

c)需要較多PC機(jī)。2.多串口設(shè)備服務(wù)器型；

這種方案特點(diǎn)是采取一臺(tái)多串口設(shè)備服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)數(shù)控設(shè)備和以太網(wǎng)連接，這么，在以太網(wǎng)上任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)，全部能夠直接控制該網(wǎng)絡(luò)任意一臺(tái)機(jī)床。

此專題相關(guān)圖片以下：優(yōu)點(diǎn)：

a)平均成本較低，和上一方案相比，成本略高，但當(dāng)機(jī)床數(shù)量較多時(shí)，成本仍然較低。

b)靈活性好，因?yàn)槿魏我慌_(tái)計(jì)算機(jī)全部能夠控制任意臺(tái)數(shù)控設(shè)備，故含有較高靈活性。

缺點(diǎn)：

a)當(dāng)多串口設(shè)備服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，會(huì)影響多臺(tái)設(shè)備。

b)受RS232傳輸距離限制，超出15米時(shí)，必需增加長(zhǎng)距離接收器。3.單串口設(shè)備服務(wù)器型

這種設(shè)計(jì)方案特點(diǎn)是：每臺(tái)串口數(shù)控設(shè)備上全部分別裝有一臺(tái)單串口設(shè)備服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)任意設(shè)備和以太網(wǎng)直接相聯(lián)，達(dá)成在以太網(wǎng)上任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)，全部能夠直接控制任意一臺(tái)數(shù)控設(shè)備。

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單串口設(shè)備服務(wù)器

圖11

單串口設(shè)備服務(wù)器型結(jié)構(gòu)圖優(yōu)點(diǎn)：

a)靈活性好，能夠做到任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)全部能夠直接控制任意一臺(tái)數(shù)控設(shè)備，使得數(shù)控設(shè)備控制靈活性大大提升。

b)可靠性強(qiáng)，因?yàn)檫@種連接方法是經(jīng)典星型連接，即便單串口設(shè)備服務(wù)器發(fā)生故障，只會(huì)影響一臺(tái)設(shè)備。

c)不受RS232傳輸長(zhǎng)度限制。

缺點(diǎn)：

a)需要建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)。

b)成本稍高。六、DNC通訊軟件：

常見(jiàn)兩款世界級(jí)DNC軟件，美國(guó)XpertDNC企業(yè)XpertDNC