計算機數控系統通信技術(shù)
計算機數控系統通信技術(shù)
摘 要：當下數控機床被廣泛的應用，其加工的程序也開(kāi)始不斷擴大、精準率不斷提高，其計算量也隨之擴大，所以傳統的數控系統的手工的輸入方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足日益增長(cháng)的需求，所以必須要對數控機床的通訊技術(shù)進(jìn)行研究，以滿(mǎn)足當下各方面的快速增長(cháng)的需要。
關(guān)鍵詞：以太網(wǎng);計算機;數控系統
0 引言
DNC系統是計算機的直接數控、分布式的機床的管理，是計算機與具有數控裝置的機床群使用計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)組成的分布在車(chē)間中的數控系統，該系統對用戶(hù)來(lái)說(shuō)就像一個(gè)統一的整體，系統對多種通用的物理和邏輯資源整合，可以動(dòng)態(tài)的分配數控加工任務(wù)給任一加工設備。
是提高設備利用率，降低生產(chǎn)成本的有力手段，是未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展趨勢。
隨著(zhù)計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，DNC系統已經(jīng)逐漸成為當前車(chē)間中連接機床的網(wǎng)絡(luò )工具，提高數控機床的使用效率，提高企業(yè)的勞動(dòng)率，實(shí)現車(chē)間的網(wǎng)絡(luò )化。
當下數控機床被廣泛的應用，其加工的程序也開(kāi)始不斷擴大、精準率不斷提高，其計算量也隨之擴大，所以傳統的數控系統的手工的輸入方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足日益增長(cháng)的需求，所以必須要對數控機床的通訊技術(shù)進(jìn)行研究，以滿(mǎn)足當下各方面的快速增長(cháng)的需要。
1 DNC網(wǎng)絡(luò )的構建
1.1 通信系統的結構
DNC的控制系統的網(wǎng)絡(luò )結構主要由三層構成，第一層是服務(wù)器，第二層是DNC的智能終端系統，第三層就是數控機床。
而車(chē)間的忘了則主要包括兩個(gè)部分，第一個(gè)部分就是車(chē)間的服務(wù)器和DNC系統的智能終端相互構成的局域網(wǎng)，另一個(gè)部分就是DNC的智能終端系統與數控設備之間的通信網(wǎng)絡(luò )。
在局域網(wǎng)中，都是采用的以太網(wǎng)進(jìn)行的組網(wǎng)，以太網(wǎng)是目前最受歡迎的一種計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，其低廉的價(jià)格和應用的廣泛等因素，成為當前開(kāi)發(fā)商和生產(chǎn)商的青睞。
當前的局域網(wǎng)中采用的都是IP或者TCP通信協(xié)議，這種通信協(xié)議通過(guò)以太網(wǎng)在工業(yè)中建立成一種星型的拓撲結構，為車(chē)間中的服務(wù)器連接的數控設備的容量大大的增加。
車(chē)間的電磁輻射非常大，容易對系統造成干擾，所以就有必要對系統的抗干擾的能力和穩定性進(jìn)行加強。
因此在網(wǎng)絡(luò )的組建中采用衰減較小、串擾小的D級水平與垂直布線(xiàn)，DNC智能終端外面采用密封的金屬殼。
還存在一些機床與車(chē)間的距離很遠，所以為了提高數據傳輸的準確率，在以太網(wǎng)交換機的連接方式中采用級聯(lián)，以增加數據網(wǎng)絡(luò )的傳輸距離。
智能終端系統與設備之間的連接網(wǎng)絡(luò )一般都是采用船型通信的辦法來(lái)提高系統的通用性，方便對整個(gè)系統進(jìn)行管理與維護。
1.2 DNC智能終端平臺的選擇
隨著(zhù)當下各種技術(shù)的發(fā)展與應用，各種設備都開(kāi)始了技術(shù)革新，PC機技術(shù)也開(kāi)始向嵌入式的方向發(fā)展，嵌入式的PC機在體積與散熱功耗方面都有著(zhù)很大的應用潛力，所以在當前的硬件平臺的原則依據都是根據它的通信功能。
同時(shí)所原則的平臺必須要有以太網(wǎng)的通信接口、串行通信接口，才能滿(mǎn)足整個(gè)車(chē)間的需求，除此之外還要具備較小體積的終端和較強的電磁干擾能力。
2 關(guān)鍵技術(shù)
2.1 NC程序批量傳輸技術(shù)
在工作車(chē)間中多臺的機器經(jīng)常一起工作，所以在車(chē)間中就要要求服務(wù)器的處理速度要非常的快，也就決定了其負荷量非常的大，傳輸網(wǎng)絡(luò )所要傳輸的數據量也非常的大。
所以為了保證傳輸的準確性，就采用NC程序批量傳輸技術(shù)，就是在DNC智能終端系統中加入具有大容量的存儲設備，再把一些大型的數控程序下載到終端中以保證多臺設備同時(shí)運行，并保證其可靠性與實(shí)時(shí)性，減少網(wǎng)絡(luò )系統的負荷量。
2.2 軟插件技術(shù)
不同的數控機床之間的通訊協(xié)議是不同的，所以在某個(gè)數控機床上適用的通訊協(xié)議并不一定會(huì )適用于另一個(gè)數控機床設備，所以通訊設備的通用性非常的差。
所以為了增強程序的通用性，就建立了一種軟插件庫，這種軟插件庫的系統是運用的異構數控系統，當整個(gè)通訊單元開(kāi)始工作前就對機床的型號今進(jìn)行分析，然后再根據機床的特點(diǎn)進(jìn)行下載程序，大大地提高了程序系統的適用性。
同時(shí)這種技術(shù)還具備一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是在下載完畢程序之后不必對整個(gè)通訊協(xié)議進(jìn)行重新編程，只需要安裝上就可以運行，大大地節省了數控機床的改造的時(shí)間。
2.3 數控程序斷點(diǎn)續傳技術(shù)
DNC系統中的計算機通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將程序文件傳輸到機床中，機床則是接受文件的同時(shí)加工，所以并沒(méi)有對程序進(jìn)行保存，所以當數控機床在長(cháng)期連續工作的情況下出現意外中斷后，加工程序也糾結隨之停止，但是一旦開(kāi)始運轉后機床沒(méi)有保存程序，就必須要從頭開(kāi)始。
所以在數控機床的程序中加入斷電續傳的技術(shù)，就可以有效地解決這一問(wèn)題，提高生產(chǎn)運作的效率。
3 系統的特色
第一，以太網(wǎng)的傳輸技術(shù)具有傳輸距離遠、速度快的優(yōu)勢，同時(shí)還有非常強的抗干擾的功能，為不同的車(chē)間提供不同的需要。
第二，智能終端系統運用的是WINDOWS系統和PC104板，滿(mǎn)足了以太網(wǎng)的通信、串口通信，并且還具備USB接口，使整個(gè)系統的功能擴大，不僅僅滿(mǎn)足當前的需求，并且還有很大的擴展空間。
第三，數控程序斷電技術(shù)的應用使整個(gè)系統提高了刀具補償的功能，中斷續點(diǎn)功能為系統的運行效率及穩定性都帶來(lái)了極大的保障。
第四，數控面板中還應用有萬(wàn)能的輸入技術(shù)，增大了數控系統面板的輸入方法的通用性，克服了當下數控面板中字符的問(wèn)題，提高了系統的完整性。
第五，NC程序的批量傳輸技術(shù)不僅僅實(shí)現了在線(xiàn)加工中可靠性與實(shí)時(shí)性的提高，同時(shí)還具有超大容量的存儲設備，增加了對下載程序的容量，提高了下載和傳輸的效率。
4 結語(yǔ)
基于以太網(wǎng)的計算機與數控系統的通信技術(shù)的研究，就是利用數控機床中的RS―232串口來(lái)實(shí)現的數控機床網(wǎng)絡(luò )化的功能，其為車(chē)間的網(wǎng)絡(luò )化的管理提供了基礎，同時(shí)還提高了整個(gè)機床系統的運行效率，實(shí)現了系統的智能化與網(wǎng)絡(luò )化，以及提高了系統的穩定性與適用性。
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