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

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

多年來，伴隨計算機技術、通訊技術和數(shù)控技術發(fā)展和制造自動化需要，DNC技術得到越來越廣泛應用。現(xiàn)在，以CIMS為代表企業(yè)信息化理念已經(jīng)受到越來越多重視，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)控等功效擴展DNC，成為CIMS集成關鍵一環(huán)。二、DNC概念和特點：

術語DNC最早是指分布式數(shù)控系統(tǒng)（DistributedNumericalControl），其含義是用一臺大型計算機同時控制幾臺數(shù)控機床。以后伴隨科學技術進步，數(shù)控系統(tǒng)由NC（NumericalControl）發(fā)展為CNC（ComputerNumericalControl計算機數(shù)控系統(tǒng)），每一臺數(shù)控機床由一臺計算機（CNC系統(tǒng)）來控制,所以過去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RS-232口接收或發(fā)送加工程序，有很多CNC系統(tǒng)可實現(xiàn)一邊接收N/C程序一邊進行切削加工，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)內存(Memory)里，而不能同時進行切削加工，這種傳輸形式通常叫塊(BLOCK)傳輸。

伴隨電子技術飛速發(fā)展，過去部分只能在大型機或工作站上運行CAD/CAM軟件，現(xiàn)在也可在很廉價微機上應用，這使得CAD/CAM系統(tǒng)逐步得到普及。這些CAD/CAM系統(tǒng)通?？蛇M行3-D形式曲面造型及生成對應N/C代碼，這些3-D形式N/C代碼全部很長，通常能達成幾百K及幾兆不等，大部分CNC系統(tǒng)內存全部極難容下這么大加工代碼,這時用DNC進行傳送加工最為經(jīng)濟，因為對大部分CNC系統(tǒng)來說，擴充系統(tǒng)內存全部很昂貴，而現(xiàn)在PC機及對其內存擴充全部很廉價。所以說用RS-232串行通信口對車間中NC機床進行聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)在用好NC機床一個關鍵手段。三、現(xiàn)在機床通訊和數(shù)控程序管理狀態(tài)：

1.數(shù)控程序通訊方法現(xiàn)實狀況及問題

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)實狀況，給技術人員、操作人員編程和應用帶來很多不便，大大限制了零件轉移加工。

2)通訊程序為1對1通訊程序，不含有程序自動反應和監(jiān)測功效，在進行機床和計算機通信時，必需2個操作者同時工作，1個在機床前操作機床，另一個在計算機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。現(xiàn)實操作中大部分工廠采取方法是數(shù)控機床邊上放一臺電腦，或多臺數(shù)控設備共用一臺電腦形式，傳輸軟件大多為機床廠隨機帶軟件，dos版居多。程序傳輸采取交互形式進行，即機床設為等候狀態(tài)后，電腦端再傳輸。

3)不能實現(xiàn)遠程傳輸，技術人職員作環(huán)境差。車間中噪音、灰塵、油氣等，環(huán)境較差，應盡可能降低技術人員為傳輸程序而在機房、機床之間奔波，安心在機房把程序編好，由操作人員在機床邊遠程調用，技術人員在調試程序時再和操作人員一起調試程序，程序調通以后在機床邊由遠程傳輸功效，自動傳輸?shù)綄夸浵禄驍?shù)據(jù)庫內。

4)車間對各臺數(shù)控設備加工程序管理，采取是磁盤管理方法。首先磁盤介質輕易損壞；其次，對于沒有軟驅數(shù)控系統(tǒng)，必需先將磁盤上程序拷貝到通訊用計算機上，臨時連接進行通訊。不僅操作不便，而且不便于對機床加工任務進行管理，更無法對設備現(xiàn)場加工程序進行檢測。通常來說，車間離編程室全部有較遠距離，技術人員經(jīng)過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，浪費很多時間，不利于提升工作效率，而且頻繁熱插熱拔輕易燒壞機床接口。

5)多種登陸、機床端口信息無統(tǒng)計，不能方便地查看。

6)沒有程序傳輸成功或失敗信息反饋。

7)不能實現(xiàn)從程序任意位置傳輸，比如換刀處等。

8)部分機床高級功效未能發(fā)揮出來，如ftp，nfs等。

9)部分老數(shù)控系統(tǒng)，內存空間有限，程序一多，機床內存空間就不夠了，大量加工程序不得不進行反復刪除和鍵入，頻繁反復零件準備工作浪費了大量工作時間，直接影響到數(shù)控機床效率，加工程序反復編制也影響了程序穩(wěn)定性。

10)一個單位數(shù)控機床可能使用了多個不一樣數(shù)控系統(tǒng)，根據(jù)傳統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方法，通常是給每臺機床配置1臺PC機，針對不一樣數(shù)控系統(tǒng)使用不一樣通信程序，弊端是顯而易見。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)控設備正超向集成化、智能化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展，越來越含有pc機等高級計算機特點，目前數(shù)控設備大多處于一個單機操作形式，需要象pc機一樣，進行網(wǎng)絡化改造，實現(xiàn)資源共享。2.數(shù)控程序管理現(xiàn)實狀況

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

2)另外，程序在調用之前能否查看一下刀路軌跡、兩個版本能否智能地比較一下，有沒有更改字符，有沒有錯漏行？能否實現(xiàn)簡單地址數(shù)學運算？

3)程序結構問題，數(shù)控程序要和對應零件模型關聯(lián)，還要有對應刀具清單、刀具參數(shù)、工藝卡片等文檔，伴隨數(shù)碼相機普及，最好把關鍵工序加工狀態(tài)、裝夾狀態(tài)、特殊刀具形狀統(tǒng)計下來，并和程序一起存放，下一次調用就很形象、很直觀。

4)最終一個是程序狀態(tài)問題，有剛剛編寫，有是在調試，有是定型，怎樣區(qū)分不一樣性質程序，對不一樣人設置不一樣權限，也是很關鍵。四、處理方案：

采取成熟、完善DNC處理方案，用一臺計算機進行多臺數(shù)控機床程序管理和程序傳輸。

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

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

2)支持從機床端自動調用計算機內NC程序文件；

3)能夠遠程將多個數(shù)控程序打包并調用；

4)支持CNC機床在線加工，并可實現(xiàn)多機床同時在線加工，支持在線加工時斷點續(xù)傳功效，支持DNC在線加工時子程序在線調用；

5)支持NC程序文件從機床端到計算機端自動下載；

6)多臺機床能夠同時調用所需加工程序；

7)自動生成文件傳輸信息報表，便于統(tǒng)計及核查管理；

8)完善錯誤信息匯報；

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

10)能提供強大數(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)庫管理功效；

等等.五、機床聯(lián)網(wǎng)多個整體方案：

因為各數(shù)控車間（或工廠）規(guī)模不等、工作習慣不一樣，所以各單位聯(lián)網(wǎng)方案也不盡相同，可能是經(jīng)典某一個連接形式，也可能是多個形式結合。但其原理是相通，下面就把最常見多個聯(lián)網(wǎng)方案介紹一下。

1.中間用戶機型

在這種方案中，采取一臺用戶機經(jīng)過多路RS232接口（或多功效串口通訊卡），控制多臺數(shù)控設備，而每臺用戶機又經(jīng)過以太網(wǎng)和服務器、車間、整個工廠乃至Internet無縫連接起來，其經(jīng)典結構圖9。

此專題相關圖片以下：

在這種方案中，采取一臺用戶機經(jīng)過多路RS232接口（或多功效串口通訊卡），控制多臺數(shù)控設備，而每臺用戶機又經(jīng)過以太網(wǎng)和服務器、車間、整個工廠乃至Internet無縫連接起來，其經(jīng)典結構圖9。

這種方案優(yōu)缺點是：

優(yōu)點：

a)成本低，當機床數(shù)量越大，每臺機床平均成本越低。

b)局域網(wǎng)建設不是必需，和原系統(tǒng)改變不大。

缺點：

a)當某一硬件或軟件發(fā)生故障時，會影響多臺設備運轉。

b)受RS232傳輸距離限制，超出15米時，必需增加長距離接收器。

c)需要較多PC機。2.多串口設備服務器型；

這種方案特點是采取一臺多串口設備服務器，實現(xiàn)多臺數(shù)控設備和以太網(wǎng)連接，這么，在以太網(wǎng)上任意一臺計算機，全部能夠直接控制該網(wǎng)絡任意一臺機床。

此專題相關圖片以下：優(yōu)點：

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

b)靈活性好，因為任何一臺計算機全部能夠控制任意臺數(shù)控設備，故含有較高靈活性。

缺點：

a)當多串口設備服務器發(fā)生故障時，會影響多臺設備。

b)受RS232傳輸距離限制，超出15米時，必需增加長距離接收器。3.單串口設備服務器型

這種設計方案特點是：每臺串口數(shù)控設備上全部分別裝有一臺單串口設備服務器，實現(xiàn)任意設備和以太網(wǎng)直接相聯(lián)，達成在以太網(wǎng)上任意一臺計算機，全部能夠直接控制任意一臺數(shù)控設備。

此專題相關圖片以下：

單串口設備服務器

圖11

單串口設備服務器型結構圖優(yōu)點：

a)靈活性好，能夠做到任意一臺計算機全部能夠直接控制任意一臺數(shù)控設備，使得數(shù)控設備控制靈活性大大提升。

b)可靠性強，因為這種連接方法是經(jīng)典星型連接，即便單串口設備服務器發(fā)生故障，只會影響一臺設備。

c)不受RS232傳輸長度限制。

缺點：

a)需要建設標準局域網(wǎng)。

b)成本稍高。六、DNC通訊軟件：

常見兩款世界級DNC軟件，美國XpertDNC企業(yè)XpertDNC