数字化车间网络数控系统及其关键技术研究

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数控机床的网络化管理技术及应用

数控机床的网络化管理技术及应用

数控机床的网络化管理技术及应用随着科技的飞速发展,数控机床无疑成为了产业自动化的重要支撑。

而传统的数控机床管理方式已经不能满足现代生产的需求,更加高效的网络化管理技术不可或缺。

一、数控机床的网络化管理技术介绍1.基础设备网络化管理技术需要配备一系列基础设备才能实现,如网络数据采集、远程监控、管理系统建设等,这些设备都能够够实时传输各种数据信息,更为高效地控制机床的状态。

2.网络软件网络软件是数控机床网络化管理技术的核心,它可以根据生产现场的情况及时作出相应的处理,例如实时监控机床状态、提供实时报警、数据分析及预测等。

3.智能系统智能系统采用先进的算法进行数据分析,如智能调度、广域网络等,这些算法最大化地利用机床的效率,提高生产效率和产能。

二、数控机床网络化管理技术的应用1.实现自动化运作网络化管理技术能够通过数据采集,对生产工艺进行优化,提高机床的效率和稳定性,从而实现自动化运作,减少人力成本。

2.远程监控数控机床网络化管理技术可以实现远程监控,生产现场运行状态可以通过数据采集及网络软件及时传输到远程管理端,实现生产线的远程监控。

3.实时运营数据记录利用网络化管理技术得到的实时生产数据可以更精准地反映生产状态,同时还可以记录生产日志,实地查看和分析生产指标及相关数据。

4.运作精简化网络化管理技术对于联网的数控机床进行环节控制,减少或消除中间环节,提高生产效率,降低生产成本。

5.系统监测功能网络化管理技术能够对于机床的运作状态进行全面的检测和监控,实时反馈机床故障信息,快速定位和排除故障,提高生产效率和生产质量。

6.生产过程的可视化网络化管理技术能够实现生产过程的可视化,帮助提高操作人员的生产经验和技术水平,从而更好地控制生产过程,提高生产效率。

三、数控机床网络化管理技术的优势网络化管理技术可以大幅提高数控机床的效率和稳定性,从而优化生产流程,减少人工干预及时间成本,同时功率消耗和废弃物的生成也得到了有效控制,进一步节省生产成本。

基于云边协同的智能数控车间自调控系统研究与实现

基于云边协同的智能数控车间自调控系统研究与实现

基于云边协同的智能数控车间自调控系统研究与实现在数字化浪潮中,制造业的转型升级成为必然趋势。

智能数控车间作为智能制造的核心组成部分,其自调控系统的研究和实现显得尤为重要。

本文旨在探讨基于云边协同的智能数控车间自调控系统的研究与实现路径,为制造业的智能化发展提供新的思路和方向。

首先,我们需要明确什么是“云边协同”。

在这个比喻中,“云”指的是云计算平台,它如同天空中的云彩,汇聚着海量的数据和强大的计算能力;而“边”则指的是边缘计算设备,它们如同地面上的树木,扎根于生产一线,实时感知和处理数据。

云边协同就是将云计算的强大能力和边缘计算的实时性相结合,形成一种高效的数据处理和应用模式。

在智能数控车间中,云边协同的应用可以带来显著的优势。

通过边缘计算设备对车间内的机床、机器人等设备进行实时监控和数据采集,再将数据上传至云端进行分析和处理,可以实现对生产过程的精准控制和优化调度。

这种模式就像给车间装上了一双“千里眼”和一对“顺风耳”,让管理者能够随时掌握生产动态,做出及时的决策。

然而,要实现这一目标并非易事。

我们需要面对诸多挑战和问题。

首先是数据的采集和传输问题。

在车间内,各种设备产生的数据量巨大且复杂,如何确保数据的完整性和准确性是一个难题。

同时,数据传输过程中的安全性和稳定性也需要得到保障。

其次是数据分析和处理的问题。

云端虽然拥有强大的计算能力,但面对海量的数据仍然显得力不从心。

如何提高数据处理的效率和准确性是另一个需要解决的问题。

针对这些问题,我们可以采取以下措施加以解决。

一是加强边缘计算设备的研发投入,提高其数据采集和处理的能力;二是优化数据传输网络,确保数据的安全和稳定传输;三是利用人工智能等先进技术对云端的数据处理进行智能化改造,提高处理效率和准确性。

除了上述技术层面的措施外,我们还需要从管理层面进行改革和创新。

例如,建立完善的数据管理体系,规范数据的采集、传输和使用流程;加强跨部门、跨领域的合作与交流,形成合力推动智能数控车间的发展;注重人才培养和引进,为智能数控车间的发展提供有力的人才支持。

网络化数控系统研究和开发

网络化数控系统研究和开发

网络化数控系统的研究和开发摘要:网络化的数控技术是实现制造自动化、智能化、集成化和全球化的基础技术。

本文分析了开发网络系统的基本要求,提出了网络化数控系统的体系结构,重点对网络数控系统硬件平台和软件平台的设计与实现进行了阐述分析, 并指出了基于internet的网络数控系统是数控系统的研究发展趋势,有很强的实际应用意义。

关键词:网络数控系统;internet;cam/cam;数字控制;数字化制造cnc network of research and developmentabstract: network of nc technology is the realization of manufacturing automation, intelligence, integration and globalization of technology-based. this paper analyzes the development of the network system of the basic requirements of the proposed network of digital systems architecture, with emphasis on the numerical control system network hardware platforms and software platform of design and implementation of the analysis described, and pointed out that the internet-based network nc cnc is a system of research and development trends, there is a strong sense of practical application.key words: nc network system; internet; cam / cam; digital control; digital manufacturing1 引言计算机网络技术和信息技术的飞速发展带来了制造业的不断变革,数控技术作为未来先进制造技术的核心内容之一,正在朝着开放化,网络化,柔性化和智能化方向发展,数控装备产品的设计制造和应用开发都日益显示出基于开放接口标准的模块形态。

数控网络体系的研发与实践

数控网络体系的研发与实践

数控网络体系的研发与实践近几年,随着制造业空前的发展速度与较高的发展水平,中国正在成为全球制造业中心之一。

在这一大好形势推动下,市场对制造业方面的技术人才尤其是掌握现代制造技术的人才的需求越来越大。

江西工业职业技术学院积极贯彻国家大力发展职业教育的方针政策,近年来每年都为国家培养输送数千名各类专业技术人才,机电工程系每年也要承担近千名高职生的培养教育任务。

针对学习数控应用技术专业、模具设计与制造技术专业人数的急剧增多,学院陆续投入巨资改善机电系的办学条件,成立了金工实习与数控实训车间和CAD /CAM计算机实验室,仍不能满足教学与实操的需要。

教改研究小组将数控机床与CAD /CAM计算机局域网联网,充分高效地发挥现有设备的潜力,增强学生的数控机床实操能力以及数控技术与计算机网络技术应用水平。

1联网前已有的条件数控实训车间有立式数控铣镗床、数控车床与数控线切割机床十多台,其数控系统有日本FANUC系统、国内的华中世纪星系统与广州数控系统。

CAD /CAM实验室所选用的软件为PTC公司的Pro /E, CNC公司的M asterCAM,且CAD / CAM计算机组成了局域网。

2联网前存在的主要问题2. 1程序传输效率低,设备的实训功效差数控实训车间有十多台机床,联网前对于一些程序量较少的数控加工,一直是采用最原始的手工键盘输入方式,这种方法的弊病是:效率低、占用机时长且易出错。

学生在进行数控实习时手工输入程序的时间可占机床开机时间一半以上,严重影响了数控机床的使用效能。

而对于一些程序输入量比较大的数控加工,则是通过RS232或RS422接口进行一对一专机传输,即使用一台计算机在机床边进行数据传输,该传输费时、费力。

实训车间即使每天实行两班作业制度,培训学生的能力还是有限,面对每年逐渐增多的学生,现有设备远远满足不了需求。

2. 2设备投资与维护成本高每台数控机床边都要配备一台计算机,十多台机床就得配备十多台计算机。

开放式网络化数控系统及关键技术分析

开放式网络化数控系统及关键技术分析
系统 平 台上 ,开 发 了基 本符 合该 技术 规范 的开放式 数
控 系统验证 样机 ,具 有一定 的 可移植 性 、互操 作 性和
相 容性等 开放性 特征 。 实 , 1 8 其 在 9 8年前后 就 出现 了 “ 开放式 结 构 控 制器 ( e c i cueC nr l r ” Op nArht t r o t l ) e oe
开 放 式 网络 化 数控 系统及 关键 技 术分 析
张 双喜 ,杨 林
( 阳: 业 大 学 机 械 工 程 学 院 ,辽 宁 沈 阳 1 O 7 ) 沈 7 - 18 O
摘 要 : 细 阐述 了开 放 式 网络 化 数 控 系 统 内涵 及 其 国 内外研 究 的 现状 , 此 基 础 上 , 开 放 式 网 络 化 数控 系统 详 在 对 研 究及 发 展 中 的关 键 技 术  ̄TC /P协 议 的 通 信技 术 、 i o kt 程 等方 面 进 行 了分 析 , 指 出 了 网络 制造 p PI W n ce 编 S 并 已经 成 为 当前 制 造 业 的发 展 趋 势 。
( 洲 的德、 、 欧 法 意等 国于 1 9 9 5年联 合启 动) L , 些 等 1这 ]
“ e n fcu igE vrn n ” 开放 制 造环 境 ) Op nMa uat r n i me t ( n o 等 , 些控制 系统对 设备 的远 程控制 和无人 化操作 、 这 远
关 键 词 :数 控 系统 ;研 究现 状 ; 关 键 技 术
中 图分 类 号 :T 3 3 P 9 文 献 标 识 码 :A
1 开放 式 网络化数 控 系统的 发展 现状
C mmu i t n S se 于 1 9 o nc i ytm, ao 9 5年 成 为 I C 4 1国 E 19

智能数控系统应用及关键技术研究

智能数控系统应用及关键技术研究
L Seg U h n , L U n I Ta
( . c ol fC m ue cec n n r t nE g e r g hn qn eh o g n uiesU iesy 1 S ho o o p t S inea dIf mai n i e n ,C o gigT c n l yad B s s nvri r o o n i o n t
制体 系结构 的智 能集成 计 算机数 控 系统 的体 系结 构和 相 关关键技 术。 关键 词 : 控技 术 ;T PN IO 9 3 智 能集成 数 S E — C; 6 8 ; S 中图 分类 号 :H16;P 8 T 6 T 1 文献 标 识码 : A
Re e r h n Ke c i s a c o y Te hn que o nt l g n fI e l e t CNC y t m i s se
准草案 已经 形 成 , 用 已久 的 IO 9 3标 准 代 码 将 在 沿 S 68 不 久 的将来 会被 淘 汰 , 而代 之 以 面 向对 象 的 、 易 于 理 更 解、 能够 涵 盖产 品全 部周 期 的数 控语 言 。 这就 要求 新 的标 准 要 克 服 传统 N 编 程 现 存 的 缺 C 点 , 提供完 善的 N 并且 C编 程模式 。新 技术 , 如特征 技 例 术 , 用户接 口以及 高级 的语 言 概念 和数 据库 结构 都 图形
Ch n qig,Ch n q n 0 0 7 ,Chi og n o g ig4 0 6 na;2. c o lo e h n c la e to c Engn e n n tm ain S h o fM c a ia nd El cr ni i e r g a d Auo to i
了 S E — C的 概 念 。 S E - C将 产 品 模 型 数 据 转 T PN T PN 换 标 准 S P扩 展 到 C C领域 , E T N 重新 规 定 了 C D C M A /A

面向智能制造的数控机床互联网技术研究

面向智能制造的数控机床互联网技术研究

面向智能制造的数控机床互联网技术研究
随着智能制造的发展,数控机床作为现代制造业的核心设备,正逐渐走向数字化、网
络化和智能化。

互联网技术应用于数控机床,可以实现机床之间的互联互通,提高生产效
率和生产质量。

本文就面向智能制造的数控机床互联网技术进行研究。

面向智能制造的数控机床互联网技术需要具备高可靠性和高实时性。

数控机床在加工
过程中需要实时获取和处理大量的数据,如加工参数、实时状态等。

互联网技术需要具备
高可靠性,保证数据传输的准确性和稳定性;同时需要具备高实时性,确保数据的快速传
输和处理。

面向智能制造的数控机床互联网技术需要具备安全保密性。

数控机床涉及到制造业的
核心技术和机密信息,互联网技术在应用于数控机床时,需要确保数据的保密性和安全性,避免机密信息被泄露和非法使用。

面向智能制造的数控机床互联网技术需要具备良好的人机交互界面。

智能制造推动了
人机交互的进一步发展,互联网技术应用于数控机床时,需要提供直观、简洁、易用的人
机交互界面,方便操作人员进行控制和监测。

面向智能制造的数控机床互联网技术需要具备高可靠性、高实时性、较高的数据处理
能力、安全保密性和良好的人机交互界面。

这将促使数控机床实现数字化、网络化和智能化,进一步提高生产效率和生产质量,推动制造业的发展。

浅谈网络化数控系统的发展

浅谈网络化数控系统的发展

文章编号 :04 49 20 )6— 08— 2 10 —62 {0 80 07 0 13 高效能发展 新趋势 .
随着 计算 机技术 的高速发展 , 传统 的制造业 已经实现 了根 本性 变革 , 各工业发达国家投 入巨资 , 对现代 制造技术进行 研 究开发 , 提出 了全新的制造模 式。在现代 制造系统 中, 数控 技
摘 要 : 控 系统 的 网络 化 已经 成 为 当前 制 造 业 的一 个 研 究 热 点 。 通 过数 控 设 备 的 网络 化 , 数 可
以充分利用 网络资源 优化企业资源配置, 实现企业快速响应机 制, 提高企业市场响应
能 力。
关键词 : 数控 系统 ; 数控技 术; 网络化 ; 智能化 中图分类号 :P 9 33 T 文献标识码 : A
术研发的支持力度 , 组织国 内数控系统企业制订 下一代高档数 控系统标准体系结构的规 范和协议 , 形成 中国数 控系统的国家 标准 , 战略高度解决我 国数控系统产业的发展瓶颈问题 。 从
1 5 网络 化 发 展 新 趋 势 .
主轴转速 已达 6 00r i 0 0 rn / 。加工一 薄壁飞机零 件 , a 只用 3 o mn而同样的零件在一般高速 铣床加 工需 3h 在普通 铣床加 i, ,
目 前高速加工 中心进给速度最高可达 8 mn空运行速 0r i, r g
度可达 10m rn左右。当今世界 上许多汽 车厂 , 0 / i a 包括 我 国的 上海通用汽车公司 , 已经采用 以高速加工中心组成的生产线部 分替代组合机床。美国 CN IN T 公 司 的 H prah机床进 ICN A I yeM c 给速度最大达 6 / i, 0m rn 快速为 10mm n加速度达 2 . / a 0 / i, ×98m
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!"数控技术已成为先进制造技术的核心技术。

目前我国普及型和高级型数控切削机床的年产量已达十几万台,企业车间的数控化率在不断提高,国内大中型规模企业都有了专门的数字化车间。

这些车间的数控设备以单机独立运行的机群形式进行,这种封闭式和单一性,不能满足现代制造技术的要求。

以信息技术为核心的“第#代浪潮”正牵引着人类进入工业时代的鼎盛时期,网络化、信息化正不断的改变着企业的生产模式和生产理念。

$网络数控系统定义与发展现状网络数控系统%&’()*+,&-.’+/0123*4(+*2,&&35是以数控技术、计算机网络技术、通讯技术等先进技术为支撑发展起来的,即以通讯和资源共享为手段,以车间乃至企业内的制造设备的有机集成为目标,支持6789876网络互联规范的自主数控系统。

它包含两个方面的内容:在硬件结构上是数控技术或系统与网络技术的结合,在结构模式上是通过网络组织或控制数控系统进行工作。

这样通过网络将车间数控设备和资源集成,最终形成一个开放的、具有一定功能的网络数控制造单元。

网络数控技术将制造单元和控制部件通过64(’+4’(:64;(+14’(网络相连,实现对制造过程所需资源共享,为管理者提供极大方便。

目前世界各国的一些研究机构和生产厂商都在积极研究基于<1=1语言的网络数控系统。

国际上一些著名数控厂家推出了多种新概念和样机,如日本大阪%8,-.15机床公司展出“6>?21@1”%信息技术广场,简称6>广场5;德国西门子%7/’.’4A 5公司展出的8?’4B14-C10(-+/4D E4;=/+*4.’4(%开放制造环境,简称8BE 5等。

我国也早在FGGF 年2F 月颁布了国家标准的开放式数控系统总则。

标准的正式颁布,加速突破了对我国制造业制约最为严重的数控技术瓶颈,也为网络数控技术的发展提供了良好的机遇和条件。

目前,我国基本掌握网络化数字化制造系统的主要技术。

南京四开电子企业有限公司FGGH 年H 月,“7IJFGG#&开放式数控系统”通过成果鉴定,其硬件结构采用嵌入式HK 位工业控制计算L MBN3运动控制卡,软件基于O/4P*)AQM 平台,具有标准高速以太网接口。

国内外这些新技术极大推动了数控系统的网络化发展进程。

F 网络数控系统车间运行结构和智能调度FR $车间网络数控系统运行模式网络数控系统车间运行模式包括三层内容:车间层、工作站层和设备层组成。

如图$所示。

随着计算机网络和通信技术的发展及制造自动化的需要,传统的S&3(直接或分布式数字控制)已不能完全满足制造业的需要,必须扩展S&3的管理功能和与其系统外的信息集成。

通过网络技术把与制造过程设备%如数控机床等5集成起来,从而实现制造车间设备的集中控制管理以及制造设备之间、制造设备与上层计算机之间、与其它车间,以及通过国际网与其它企业之间的信息交换。

另外,随着敏捷制造等先进制造技术的提出,车间不仅可以通过工厂局域网从本企业的工厂层获取制造信息,也应该建立与64(’+4’(的接口,以便以车间作为制造单元加入虚拟企业,以实现跨车间、跨工厂、跨地域的制造信息的交换。

FR F网络数控系统的智能调度企业内部局域网的建立,一方面可以通讯交流,另一方面可以实现信息等资源的共享,而且实现网上各加工设备和过程的智能协调。

车间内的任务包含其它%3NS 、3NMM 等5部门分配来的任务以及本部门任务的分配,如加工不同收稿日期:FGG"—GF —FH作者简介:尚德波($"TK —),男,山东青州人,潍坊职业学院讲师,主要研究方向:数控技术。

数字化车间网络数控系统及其关键技术研究尚德波%潍坊职业学院U 山东潍坊FH$G#$5摘要:介绍网络数控系统的概念和国内外研究的现状,对网络数控系统的基本组成和智能调度层次进行研究,进而阐述网络数控系统的通信、信息集成、管理和远程监控等关键技术。

关键词:网络数控;系统结构;调度;通信;信息集成中图分类号:>M#"F文献标识码:3文章编号:$HT$—$KKG %FGG"5GF —GG!"—GF中国・包头职大学报FGG"年第F 期的零件或同一个零件如何按工艺放至不同的机床上加工等。

网络数控系统的调度就是要完成这些任务的分配。

它通过信息和资源共享,可实现系统的自我协调,使系统运行于最优状态。

从系统结构上看,调度机制共分三级。

如图#所示,一是企业层调度,它主要负责车间与本企业内其它部门之间的联系或与动态联盟中其它企业之间的联系,传递任务,网上信息发布,数据库查询等;二是车间层调度,完成服务器到数控系统的任务的分配,以及车间内数控系统之间的有关请求,负责车间内资源共享;三是设备层调度,主要负责加工过程的调整,故障诊断处理等。

$网络数控系统关键技术$%&网络通信技术数控系统的网络通信功能是网络数控技术的关键问题,为实现不同制造厂商通信网络设备的兼容和计算机网络标准的开发提供一个框架。

国际标准化组织’()*+制定了开放性数控网络互联标准通信模型’*)(+。

它是连接各种计算机的标准框架%目的是为系统互联标准的制定提供一个共用基础,并引导计算机网络和数据通信系统产品的开发,同时对网络技术的发展起着一定的指导作用。

-./0(/协议是在*)(模型的应用层和传输层中得到广泛运用(1234132网络协议。

支持全球制造的网络数控系统并不一定要求车间的每台数控机床都直接连接到(1234132上。

主要是通过车间局域网服务器连到(1234132,然后再经过防火墙连接(15 234132上。

网络数控系统的核心是要求从设备级来支持异地制造和全球制造。

这就要求从全球联网的角度重新审视数控系统的设计,使得任何一个数控系统都对应于开放系统互联协议’()*0*)(+的相应层次都能支持(12461320(1234132标准,从而达到开放性、互联性、互换性和互操作性的要求。

$%#基于(12341320(1246132的智能化信息集成技术网络数控系统的集成将原来独立运行的多个单元系统集成为一个能协调工作和功能更强的新型系统。

系统的集成主要包括三方面:!车间设备的集成;"计算机通讯和资源共享;#基于777的企业乃至全球范围内的信息集成与共享。

车间内网络数控系统通过网线联接,达到车间设备的集成,然后自主协调或者利用车间服务器有效地调度加工设备。

车间内的网络数控系统之间关系等同,可以共享多种信息和软硬件资源。

网络数控系统的集成的智能化,主要体现在单台系统内部的加工工序和工步的确定,以及多台系统之间的工艺协调等方面。

集成不是简单的连接,是在分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化组合的基础上,经过统一规划设计来实现的。

信息集成的目的在于企业组织结构和运行方式的最优化,以提高企业对市场变化的快速响应能力。

集成不只是现代制造业先进技术的集成,也包括人的集成,计算机是集成的工具,信息交换是桥梁,信息共享是关键。

$%$信息管理技术信息管理是整个系统运行的保证,对于数控系统来说信息管理尤为重要。

一个管理系统的核心功能,一是对外部数据的采集、处理、存储;二是向外部传送数据。

机床加工的所有信息需要建立数据库,数据采集、处理和维护都是通过相应的信息管理系统完成的。

网络数控系统的实现离不开机床的信息管理,基于网络的数据库管理是网络数控的关键技术之一。

信息管理就是对实现机床物理数据的管理,以有效地利用资源,提高系统的整体性能,实现机床加工数据、任务调度数据和企业经营规划数据等的相互协调。

$%8远程监控与诊断技术随着数控设备自动化程度的提高,复杂性的迅速增加引起了维修费用增高,停机损失巨大等问题。

因此,网络数控系统支持远程监控变得越来越重要。

当设备产生故障时,数控系统生产厂家可以通过(1234132对用户的数控系统进行快速诊断与维护,可以大大减少维护的盲目性,提高设备完好率,满足用户对数控机床的远程故障监控、故障诊断、故障修复的要求。

目前国内外在这方面主要研究的内容有:!远程数据的传输、存储和压缩格式,即远程数据格式的统一问题。

"远程设备数据的获取方式。

获取通过(12341320(15 246132从设备运行现场传输到远程诊断中心的服务器上。

它们存在着对系统硬件要求较高,一旦网络出现故障,系统无法正常工作。

#建立监控与诊断数据库。

数控系统远程监控和诊断的研究起步较晚,只有国外几家厂商利用网络建立起了数控系统远程监控和诊断系统。

我国也正在着手适合国情制造业的远程监控和诊断技术研究。

8结束语数控设备的网络化和集成化,成为制造业发展的必然趋势。

一个完善的网络数控系统是集生产管理、工艺设计、设备调度、9:.控制和远程监控为一体,具有开放式体系结构的集成化系统,可以有效利用企业局域网和广域网,进行信息资源共享,真正实现企业网络信息化管理和生产经营协作的结合。

参考文献(&)罗亚波%网络化制造理论与实践若干关键问题分析;<=%湖北工业大学学报,#"">,#"’>+’#)王银芝%网络数控系统及其关键技术分析;<=%机械科学与技术,#"">,#8’&+($)陈昆,龙伟%网络数控中.?90.?@集成的关键技术;<=%机械%#""#%#(8).ABC1D461E34%*13F GC2H6IGC1C1E F.:.JBCKC1E F G36K B62G33BCHC1623J J3IA1K AL3462CA1J M4AH N364C1E L4AKOI2CA1;<= %@6IGC134P@64Q32,#"">,"""’>8$8+!"。

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