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計算機數(shù)控系統(tǒng)通信技術(shù)
計算機數(shù)控系統(tǒng)通信技術(shù)
摘 要：當(dāng)下數(shù)控機床被廣泛的應(yīng)用，其加工的程序也開始不斷擴大、精準(zhǔn)率不斷提高，其計算量也隨之?dāng)U大，所以傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)的手工的輸入方式已經(jīng)不能滿足日益增長的需求，所以必須要對數(shù)控機床的通訊技術(shù)進(jìn)行研究，以滿足當(dāng)下各方面的快速增長的需要。
關(guān)鍵詞：以太網(wǎng);計算機;數(shù)控系統(tǒng)
0 引言
DNC系統(tǒng)是計算機的直接數(shù)控、分布式的機床的管理，是計算機與具有數(shù)控裝置的機床群使用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成的分布在車間中的數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)對用戶來說就像一個統(tǒng)一的整體，系統(tǒng)對多種通用的物理和邏輯資源整合，可以動態(tài)的分配數(shù)控加工任務(wù)給任一加工設(shè)備。
是提高設(shè)備利用率，降低生產(chǎn)成本的有力手段，是未來制造業(yè)的發(fā)展趨勢。
隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，DNC系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為當(dāng)前車間中連接機床的網(wǎng)絡(luò)工具，提高數(shù)控機床的使用效率，提高企業(yè)的勞動率，實現(xiàn)車間的網(wǎng)絡(luò)化。
當(dāng)下數(shù)控機床被廣泛的應(yīng)用，其加工的程序也開始不斷擴大、精準(zhǔn)率不斷提高，其計算量也隨之?dāng)U大，所以傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)的手工的輸入方式已經(jīng)不能滿足日益增長的需求，所以必須要對數(shù)控機床的通訊技術(shù)進(jìn)行研究，以滿足當(dāng)下各方面的快速增長的需要。
1 DNC網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
1.1 通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
DNC的控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由三層構(gòu)成，第一層是服務(wù)器，第二層是DNC的智能終端系統(tǒng)，第三層就是數(shù)控機床。
而車間的忘了則主要包括兩個部分，第一個部分就是車間的服務(wù)器和DNC系統(tǒng)的智能終端相互構(gòu)成的局域網(wǎng)，另一個部分就是DNC的智能終端系統(tǒng)與數(shù)控設(shè)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)，其低廉的價格和應(yīng)用的廣泛等因素，成為當(dāng)前開發(fā)商和生產(chǎn)商的青睞。
當(dāng)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)議通過以太網(wǎng)在工業(yè)中建立成一種星型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為車間中的服務(wù)器連接的數(shù)控設(shè)備的容量大大的增加。
車間的電磁輻射非常大，容易對系統(tǒng)造成干擾，所以就有必要對系統(tǒng)的抗干擾的能力和穩(wěn)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?dāng)_小的D級水平與垂直布線，DNC智能終端外面采用密封的金屬殼。
還存在一些機床與車間的距離很遠(yuǎn)，所以為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)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(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離。
智能終端系統(tǒng)與設(shè)備之間的連接網(wǎng)絡(luò)一般都是采用船型通信的辦法來提高系統(tǒng)的通用性，方便對整個系統(tǒng)進(jìn)行管理與維護(hù)。
1.2 DNC智能終端平臺的選擇
隨著當(dāng)下各種技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，各種設(shè)備都開始了技術(shù)革新，PC機技術(shù)也開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很大的應(yīng)用潛力，所以在當(dāng)前的硬件平臺的原則依據(jù)都是根據(jù)它的通信功能。
同時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，才能滿足整個車間的需求，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)
在工作車間中多臺的機器經(jīng)常一起工作，所以在車間中就要要求服務(wù)器的處理速度要非常的快，也就決定了其負(fù)荷量非常的大，傳輸網(wǎng)絡(luò)所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也非常的大。
所以為了保證傳輸?shù)臏?zhǔn)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(tǒng)中加入具有大容量的存儲設(shè)備，再把一些大型的數(shù)控程序下載到終端中以保證多臺設(shè)備同時運行，并保證其可靠性與實時性，減少網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的負(fù)荷量。
2.2 軟插件技術(shù)
不同的數(shù)控機床之間的通訊協(xié)議是不同的，所以在某個數(shù)控機床上適用的通訊協(xié)議并不一定會適用于另一個數(shù)控機床設(shè)備，所以通訊設(shè)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(tǒng)是運用的異構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)，當(dāng)整個通訊單元開始工作前就對機床的型號今進(jìn)行分析，然后再根據(jù)機床的特點進(jìn)行下載程序，大大地提高了程序系統(tǒng)的適用性。
同時這種技術(shù)還具備一個優(yōu)點，就是在下載完畢程序之后不必對整個通訊協(xié)議進(jìn)行重新編程，只需要安裝上就可以運行，大大地節(jié)省了數(shù)控機床的改造的時間。
2.3 數(shù)控程序斷點續(xù)傳技術(shù)
DNC系統(tǒng)中的計算機通過網(wǎng)絡(luò)將程序文件傳輸?shù)綑C床中，機床則是接受文件的同時加工，所以并沒有對程序進(jìn)行保存，所以當(dāng)數(shù)控機床在長期連續(xù)工作的情況下出現(xiàn)意外中斷后，加工程序也糾結(jié)隨之停止，但是一旦開始運轉(zhuǎn)后機床沒有保存程序，就必須要從頭開始。
所以在數(shù)控機床的程序中加入斷電續(xù)傳的技術(shù)，就可以有效地解決這一問題，提高生產(chǎn)運作的效率。
3 系統(tǒng)的特色
第一，以太網(wǎng)的傳輸技術(shù)具有傳輸距離遠(yuǎn)、速度快的優(yōu)勢，同時還有非常強的抗干擾的功能，為不同的車間提供不同的需要。
第二，智能終端系統(tǒng)運用的是WINDOWS系統(tǒng)和PC104板，滿足了以太網(wǎng)的通信、串口通信，并且還具備USB接口，使整個系統(tǒng)的功能擴大，不僅僅滿足當(dāng)前的需求，并且還有很大的擴展空間。
第三，數(shù)控程序斷電技術(shù)的應(yīng)用使整個系統(tǒng)提高了刀具補償?shù)墓δ�，中斷續(xù)點功能為系統(tǒng)的運行效率及穩(wěn)定性都帶來了極大的保障。
第四，數(shù)控面板中還應(yīng)用有萬能的輸入技術(shù)，增大了數(shù)控系統(tǒng)面板的輸入方法的通用性，克服了當(dāng)下數(shù)控面板中字符的問題，提高了系統(tǒng)的完整性。
第五，NC程序的批量傳輸技術(shù)不僅僅實現(xiàn)了在線加工中可靠性與實時性的提高，同時還具有超大容量的存儲設(shè)備，增加了對下載程序的容量，提高了下載和傳輸?shù)男省?/p>
4 結(jié)語
基于以太網(wǎng)的計算機與數(shù)控系統(tǒng)的通信技術(shù)的研究，就是利用數(shù)控機床中的RS―232串口來實現(xiàn)的數(shù)控機床網(wǎng)絡(luò)化的功能，其為車間的網(wǎng)絡(luò)化的管理提供了基礎(chǔ)，同時還提高了整個機床系統(tǒng)的運行效率，實現(xiàn)了系統(tǒng)的智能化與網(wǎng)絡(luò)化，以及提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與適用性。
參考文獻(xiàn)：
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