基于现场总线形式的DNC通信系统简介

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数控机床DNC网络通讯系统

数控机床DNC网络通讯系统

数控机床DNC网络通讯系统JCSDNC新一代的DNC网络系统——一个具有更强大功能的生产现场数据交换平台。

标准功能型用在数控设备和程序管理系统之间双向传送NC程序、刀具补偿文件、数控系统参数;增强功能型网络还可以实现生产任务的下发、设备状态、任务完工等生产现场的数据采集,为车间生产管理系统的正常运行提供反馈。

1系统组成数控机床群的DNC网络系统可以由数个DNC子网络组成。

子网络与主机通过以太网连接。

本系统通过局域网与CAD/CAM联接实现数据共享。

系统简图如下图所示。

图1 DNC网络系统联接图2系统功能➢数控程序的集中管理——数控程序集中保存在本地网的服务器或指定的计算机中。

➢数控程序的远程传输——可以在数控机床处直接从通讯服务器中调用数控程序,机床操作人员无须操作计算机。

➢联机能力——容量最高256台;适合所有数控机床。

➢在线加工功能——对所有的数控机床的串口或所选择的串口同时做DNC。

➢实用的辅助功能——能够实时数控文件比较、数控文件编辑、数控文件轨迹仿真。

➢因地制宜的数据采集功能2.1通讯与数据采集功能功能名称说明系统支持通讯协议RS232/422/485,TCP/IP协议通讯距离最远2Km联机能力最大256台数控系统覆盖所有通讯功能正常的数控系统基本通讯NC程序传输在机床侧传送NC程序NC参数传输在机床侧传送NC参数螺补参数传输在机床侧传送螺补参数刀具参数传输在机床侧传送刀具参数远程查询程序查询在机床侧查询该程序对应的零件名称、程序长度、编写日期、程序中的注释内容、主轴转速、进给速度、刀号操作履历查询查询当日信息传输履历(按时间依次显示上传/下传文件的名称、长度、时间)在线加工DNC在线功能在机床侧进入/退出DNC在线加工状态。

子程序调用DNC在线状态时自动子程序调用(嵌套级数4级)。

DNC断点续传无需记录刀号、程序行号,在机床侧自动进入断点续传状态。

数据采集宏功能数据采集利用内置的宏程序处理模块采集正在执行的NC程序名(零件名称)、加工开始时间、结束时间机床集成器采集利用机床集成服务器采集生产现场数据2.2 管理功能功能名称说明设备管理设备分组将设备按需要分成不同的组。

浅谈数控机床 DNC 通信与管理系统

浅谈数控机床 DNC 通信与管理系统

浅谈数控机床 DNC 通信与管理系统摘要:随着时代的发展,生活中也越来越网络化,其中有着成本低、信息集中度高的数控机床群为的生活带来了便利,尤其是对于企业实现CAD/CAM一体化具有重要的意义。

目前许多企业所已采用DNC 技术,通过对数控机床DNC通信和管理方面的研究,对其功能进行了实验和分析,也解决了联网困难的问题,制定了新的联网方案。

关键字:数控机床;DNC 技术;通信和管理系统引言在加工零部件的过程中,困难的部分就是数控程序的集中化管理,详细来说,加工零部件时会产生以下问题:一是由于零件的加工过程,工作人员手工编辑输入到数控机床的控制面板内,消耗时间较长,还有一定几率存在输入程序错误的问题,这样就会产生不同时期生产的同一种零件必须重新手动输入加工等等,事倍功半导致浪费时间,效率低下。

二是由于企业技术中心的工程师等人员对加工程序的管理难以实现,更换加工零部件或更换加工刀具要重新进行加工编程。

尽管存在以上问题,但是DNC联网系统可以实现零部件的在线加工,提高数控机床的加工能力和效率。

同时,数据信息的传输更加准确快捷,这样通过网络就实现了加工程序的传输,对于推进企业的无纸化生产、联网设计等具有重要意义。

对于国外来说,DNC的研究时间较早,研究的效果也非常的显著,生产出了几款功能强大的产品。

DNC 大部分都设有专用的数控程序编辑器,工作人员可以提交监控信息。

其中系统生成报表、显示图形、查询、读取文件的功能主要靠的就是数据信息的维护和组织,同时实现了多线程的传输,可以将 DNC 工作站与多台 CNC 进行相互连接。

70 年代,国家对DNC系统的研究刚刚起步,那么和国外比较来看,对于 DNC 系统的研究工作时间较晚。

随着FMS 技术传入到中国,我国大部分学者开始把目标转向FMS 技术,冲击了DNC系统的研究。

随着时间的推移FMS 技术的不断发展,发现FMS技术的效率低下,可靠性较差等等,学者的研究目光又重新回到了DNC 系统上面,但是也没有完全放弃对于FMS技术的研究。

DNC系统

DNC系统
MAP网和工业以太网:FANUC、 Simens、AB等 。
现场总线(Field Bus)
- 结构简单、协议直观; - 价格低廉、性能稳定; - 实时性较高,抗干扰能力强,适用与工业现场通信。
➢ 混合通信接口
混合通信接口实际上就是前几种方式的混合。例如 计算机网络与RS-232C、RS422、RS485混合。
维修站 WS10 工具库 WS11 设备1设备n 设备1设备n 设备1设备n
1000M
16路 数据采
集卡
信号 处理板
车间现场HUB或交换机
16路数 16路数
据采集 据采集


智能 多串 口卡
数控班组
信号 处理板
剃齿班组
NC机床 其它机床 NC机床 NC机床 NC机床
NC机床
六、DNC系统未来发展趋势
2 .DNC发展过程
群控(Direct Numerical Control)
直接数字控制(Direct Numerical Control),也有人称 它为“群控” (60‘s)
分布式数控(Distributed Numerical Control )
DNC系统实施分级控制,CNC计算 机直接控制生产机床并与DNC系统主机 进行信息交互,DNC主机也可与其它计 算机进行信息的交互。DNC系统配置的 这种发展,使DNC的含义由直接数控变 为分布式数控(Distributed Numerical Control )。(70’s)
3.DNC系统的主要功能
• NC程序的上载与下载; • NC程序存储与管理; •系统的简单控制与调度; •系统状态信息的采集、处理和报告; •根据生产作业计划进行生产调度与 控制; •计划、工装(刀具、量具、夹具) 信息、物料数据的集成化生产管理。

DNC系统

DNC系统

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➢ 采用计算机网络通信接口
新一代的CNC装置为了能 连入到DNC、FMS中设置了可 直接与网络连接的专用通讯微 处理器接口,通过该接口可以 把数控设备连接在工业局域网 (LAN)中。网络通信协议大 多采用ISO开放系统互联参考模 型七层结构为基础的有关协议。
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NC设备
A - 零件NC程序及机床号; B - 对用户的认可信号; C - 零件程序; D - NC程序与控制命令; E - 对设备的控制信号; F - 设备状态反馈信号; G - DNC接口反馈信息。
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3.DNC系统的主要功能
• NC程序的上载与下载; • NC程序存储与管理; •系统的简单控制与调度; •系统状态信息的采集、处理和报告; •根据生产作业计划进行生产调度与 控制; •计划、工装(刀具、量具、夹具) 信息、物料数据的集成化生产管理。
专用网络:美国AB公司DATA- HIGHWAY(DH)和 DATA-HIGHWAY PLUS网络(DH+) 。
MAP网和工业以太网:FANUC、 Simens、AB等 。
现场总线(Field Bus)
- 结构简单、协议直观;
- 价格低廉、性能稳定; - 实时性较高,抗干扰能力强,适用与工业现场通信。
➢ DNC系统的一般结构
DNC控制计算机 数据通信系统
NC/CNC机床
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NC/CNC机床
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➢ 多级DNC结构第一级Fra bibliotek第二级
1 2n 第三级
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三级DNC系统结构
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多级DNC结构,通常为树型结构。 一般来说,底部的能力主要面向应用, 具有专用的能力,用于完成规定的特 殊任务。而顶部则具有通用的能力, 控制与协调整个系统。DNC系统的结 构与系统的规模有关,可能有二、三、 四级的结构,常用的是二、三级结构, 以三级为居多。

基于can总线的dnc系统数控程序传输软件的开发

基于can总线的dnc系统数控程序传输软件的开发

基于CAN总线的DNC系统数控程序传输软件的开发数控机床加工过程包括一系列由数控系统发出的命令所控制的动作,如主轴的起停、转速大小、进给的方向、速度及刀具的变换等,在每个时刻,数控机床的运动都不尽相同,是一个动态变化的过程。

在DNC系统中,数控机床要实现边传输边加工,必须要保证其缓冲区中始终要有数控程序,即在上次已经传输的NC程序消耗完之前及时的进行新的NC程序的补充,而每次传输的NC程序的程序消耗率不同,这就要根据机床在各个时刻的加工状态,运用合理的调度算法通过DNC主机对系统进行实时的调度。

调度算法从本质上说就是在系统运行时,决定在某时刻执行哪个调度任务的方法f21】。

在DNC系统通信调度中常用固定优先级调度算法和动态调度算法㈤,其中固定优先级调度算法指各任务在执行前,其优先级大小已经确定,系统按照优先级大小依次执行各个任务,整个运行过程中各任务的优先级大小始终不变。

该算法具有开销小、易实现等特点,但在网络复杂繁重的情况下,不能保证低优先级任务的实时性,造成任务执行延迟、数据丢失等现象。

1973年,C.L.Liu和J.W.Layland提出的单调速率(RMS、)[23】算法最具代表性,在RMS算法中,各任务的优先级大小根据任务周期大小确定,周期越大,优先级越低。

所谓动态优先级算法指任务在执行前,赋予各任务一个初始优先级,随着各任务执行情况的不同,其优先级会实时的变化,以便获得更好的调度性斛241。

动态调度适应变化的环境,适合于对任务生成前其特性不清楚的动态实时系统调度。

但是,动态优先级调度算法的可预测性差且具有很大的调度开销。

动态优先级调度算法可分为资源充足环境下的调度和资源不足环境下的调度,其中,用于资源充足环境下的EDF(EarliestDeadlineFirst)算法占有重要的地位瞄名71。

在EDF算法中,任务的优先级是根据任务的截止时间来确定的,任务的绝对截止时间越近,任务的优先级越高,当有新的任务进入优先级队列时,任务的优先级队列就有可能调整。

DNC系统简介

DNC系统简介

DNC系统简介DNC是Direct Numerical Control或Distributed Numerical Control的简称,意为直接数字控制或分布数字控制。

⼀、DNC的历史20世纪60年代,⼈们最早提出DNC时其含义是直接式数字控制(Direct Numerical Control)。

当时计算机的⾼成本是阻碍数控机床普及的主要问题,为了降低数控设备的成本,将若⼲台数控设备直接连接在⼀台计算机上,由中央计算机负责数控程序的管理和传送,这就是直接数字控制。

20世纪70年代,由于计算机,特别是微处理机技术的发展和价格的下降,使得CNC硬件的成本不再是影响NC应⽤的主要问题,⽽且CNC的存储容量扩⼤,已可以存储简单零件的程序,这时DNC的基本功能发⽣了⼀些变化,数控程序不是以实时的⽅式传输给数控设备,⽽是⼀次完成全部传输,存储在数控机床的程序存储器中,在需要时可以启动运⾏。

这就是所说的分布式数字控制(Distributed Numerical control),分布式数字控制除了具有直接数字控制的功能外,还有系统信息收集、系统状态监控和控制功能。

20世纪80年代后,随着信息技术和先进制造技术的发展,DNC的功能和内涵也在不断扩⼤,主要体现为以下两个⽅⾯:1.从传输的内容和实现的功能上⽬前DNC系统传输的不仅包括NC程序,⽽且包括执⾏特定⽣产任务所需的制造数据,如⼑具数据、作业计划、机床配置信息等。

部分DNC系统还具有机床状态采集和远程控制等功能。

2.车间的地位及其所发挥的作⽤利⽤DNC的通信⽹络可以把车间内的数控机床通过调度和运转控制联系在⼀起从⽽掌握整个车间的加⼯情况,便于实现加⼯物件的传送和⾃动化检测设备的连接,DNC系统连接数控设备和上层计算机,是实现CADC/AM和计算机辅助⽣产管理系统(CAPMS)集成的纽带,是实现设计制造⼀体化的桥梁。

相⽐与FMS,DNC更注重于信息流的集成,从⽽避免FMS在物流上的⾼投资,是机械加⼯车间实现制造⾃动化的较好⽅式。

基于CAN总线的DNC远程诊断及监控系统.

基于CAN总线的DNC远程诊断及监控系统.

基于CAN总线的DNC远程诊断及监控系统0引言DNC(DistributedNumericalControl)是把车间内的数控机床与上位控制计算机集成,实现加工设备集中控制与管理的一种方式。

这种方式虽然充分利用了设备的潜力,提高了企业生产效率,但是对设备的维护提出了更高的要求。

流水线上关键设备的长时间停机,将会给生产带来巨大的损失。

为了使损失降到最低,应该在提高设备可靠性的同时,对加工设备进行状态监控,以便在设备出现故障征兆时,能及时进行故障处理,缩短故障诊断和维修0引言DNC(DistributedNumericalControl)是把车间内的数控机床与上位控制计算机集成,实现加工设备集中控制与管理的一种方式。

这种方式虽然充分利用了设备的潜力,提高了企业生产效率,但是对设备的维护提出了更高的要求。

流水线上关键设备的长时间停机,将会给生产带来巨大的损失。

为了使损失降到最低,应该在提高设备可靠性的同时,对加工设备进行状态监控,以便在设备出现故障征兆时,能及时进行故障处理,缩短故障诊断和维修时间。

但是从我国大部分企业的人员配备模式来看,企业内部用于设备维护的专业技术人员相对较少,不可能在全国各地设立售后服务中心,当设备出现故障时,由于地域的原因专家无法及时到达故障现场,也就无法了解设备当时的实际运行情况和现场的基本参数,这不仅给诊断带来了困难也给用户带来了巨大的经济损失。

为此本文提出了基于CAN总线的DNC远程诊断及监控系统,并对其体系结构及关键技术的实现作了介绍。

1系统的总体结构基于CAN总线(TheControllerAreaNet-workFieldbus)的DNC远程诊断及监控系统主要由DSP数据采集器、上位监控机、数据库服务器、企业Web服务器、企业故障诊断中心及远程故障诊断中心6部分组成,如图1所示。

DSP数据采集器从传感器组中采集来自数控机床的信号(如来自刀具切削振动信号、机床主轴轴承振动信号、液压系统的温度等),并进行一系列的信号处理(如稳压滤波、A/D转换等)后,经CAN总线送入上位监控机(另有一备份冗余监控机)。

基于CAN通信的DNC系统智能转换模块设计

基于CAN通信的DNC系统智能转换模块设计

基于CAN通信的DNC系统智能转换模块设计基于CAN通信的DNC系统智能转换模块设计一、引言DNC系统(分布式数控系统)是一种将数控设备与计算机网络相结合的系统,通过网络实时传输和共享数据,实现对数控设备的远程控制和管理。

在DNC系统中,为了实现不同数控设备之间的数据传输,提高生产效率和灵活性,需要设计智能转换模块。

本文将介绍一种基于CAN通信的DNC系统智能转换模块的设计方案。

二、设计原理1. CAN通信技术CAN(Controller Area Network)通信是一种常用的工业现场总线通信技术,具有高可靠性、高带宽、高实时性等特点,适用于多节点通信环境。

在DNC系统中,通过CAN通信实现不同数控设备之间的数据传输是一种可行且有效的方式。

2. DNC系统数据传输需求DNC系统中,数控设备可能具有不同的数据交互接口和数据格式,因此需要设计一种智能转换模块,将不同数控设备的数据进行转换和传输。

该智能转换模块需要能够实时获取不同数控设备的数据,并进行格式转换,最终通过CAN总线传输到目标设备。

3. 智能转换模块设计为了实现上述需求,需要设计一个智能转换模块。

该模块由以下几个组成部分:(1)CAN总线接口:负责与CAN总线进行通信,实现数据的收发和传输。

(2)数据采集模块:通过不同接口和协议,实时采集不同数控设备的数据。

不同设备的接口和协议可能不一样,需要使用不同的采集模块进行处理。

(3)数据转换模块:负责将不同数控设备的数据进行格式转换,使其符合CAN通信协议。

需要根据具体的设备接口和数据格式,进行相应的转换处理。

(4)数据传输模块:通过CAN总线将转换后的数据传输到目标设备。

该模块需要负责数据的封装、传输和解封装处理。

三、设计实现1. CAN总线接口设计CAN总线接口设计主要包括硬件和软件两部分。

硬件方面,需要选用适当的CAN总线芯片,完成硬件电路设计并与MCU连接。

软件方面,需要编写相应的代码,实现CAN总线的收发和传输功能。

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基于现场总线形式的DNC通信系统(V6.1版)简介软插件技术的完美应用国家专利,专利号:98228025.4,专利授权日期:1999年6月19日99年省级科技进步一等奖项目基于现场总线形式的DNC通信系统(V6.0版)简介1.国内DNC通信系统应用现状随着计算机和通信技术的发展,DNC的概念已由直接数字控制(Direct Numerical Control)发展为分布式数控(Distributed Numerical Control)。

近年来,数控机床占有率在我国呈逐年上升趋势,甚至出现了一些专门的数控车间,对数控机床进行集成化控制显得日益迫切。

DNC是实现这一目标的主要方式,它相对 FMS而言,由于不强调物流自动化,因而投资少、见效快,DNC正日益得到广泛应用。

目前国内多数数控机床只有RS232通信接口,对数控机床进行集成控制的DNC方式主要有三种:1)单台DNC计算机对单台数控机床(点对点式)对于单台数控机床,通常采用一台DNC计算机经RS232C接口对数控机床进行通信,完成NC程序和机床参数的上传或下传,短小NC程序可以一次性完整输入数控系统,而由于数控系统内存有限,长NC程序只能采取同步传输加工方式。

由于RS232C通信距离短(一般最大为15米),DNC计算机必须放置在生产现场。

2)单台DNC计算机对多台数控机床(星型或多路RS232传输方式)80年代末至90年代初,随着数控机床增多,各数控机床均需用DNC计算机通信。

若仍采用一台计算机连接单台数控机床,则n台数控机床需配置n台计算机,由于当时计算机价格贵,DNC计算机和程序管理工作量大,在多台数控机床加工相同零件时,因操作人图1 DNC通信星型拓扑结构员修改加工程序易造成零件加工不一致,为此提出了单台DNC计算机连接多台数控机床方式,其通信拓扑结构如图1。

这种DNC通信结构尽管解决了投资问题,结构也简单,但也存在较多缺陷:(1)由于RS232C通信距离短,要求联网的数控机床相对集中;(2)整个网络为星型结构,信息交换都要经DNC计算机完成,当DNC计算机出现故障时,整个系统将瘫痪;(3)RS232C接口连线多,可靠性差;(4)当通信量增加时,DNC计算机负荷将增大,易出现通信竞争。

因此,这种DNC通信系统主要用于加工程序的分配发送,当多台数控机床要求同时同步传输加工时,实现难度大,无法克服通信竞争。

为延长通信距离,使较分散的数控机床也能连网,可以在DNC计算机和数控机床间增加RS232长线驱动器,但仍无法克服上述后三个问题。

3)局域网加点对点式随着车间数控机床数量和安装分散度的增加,采用上述星型通信网络无法满足实际生产需要。

另外,随着计算机技术的发展,计算机的价格越来越便宜,工业PC机的价格企业也能够承受,数控机床与DNC计算机的通信又回到上述点对点式,这种方式能保证很好的实时性,且数控机床工作相互间不受影响。

数控机床通常用于单件、小批量、具有高附加值的复杂零件加工,其设计工作一般在CAD/CAM系统上完成,生成的NC程序需分发到DNC计算机上。

随着车间数控机床的增多,加工零件频繁更换,CAD/CAM系统与DNC计算机间交换程序量多而大,很难人工完成NC 程序在CAD/CAM系统与所有DNC计算机间交换,为此,提出将CAD/CAM系统与所有DNC 计算机构成一个局域网,CAD/CAM系统生成的NC程序通过网络分发到各DNC计算机,该联网方案适用于数控机床多而分散的场合,具有连接简单,增减数控机床方便,信息传输速率高、可靠等优点,是目前国内应用最多的一种DNC通信方式,其网络拓扑结构如图2。

图2 局域网加对点式DNC系统结构上述联网方案的实质是DNC计算机与数控机床间通过RS232C接口一对一连接,DNC计算机必须放置在生产现场,这种连接方式存以下缺陷:(1) 采用的通信接口为RS232C,势必造成通信距离短,传输速率低,通常最高只能达到9600bps。

(2) 由于通信距离短,要求DNC计算机必须置于生产现场,承受粉尘和环境温度等影响。

实际应用表明,DNC计算机故障率高,可靠性差。

(3) 操作不方便,操作人员需分别操作数控机床和DNC计算机,操作人员对DNC计算机往往具有完全使用权和可能修改NC程序,不便于生产管理,DNC计算机感染病毒或由于程序错误修改产生废品甚至造成机床、工件或刀具损坏的情况时有发生。

(4) 由于许多数控机床的购置时间及机床制造商不同,数控机床配备的数控系统也不尽相同,其通信接口、通信协议也不相同,因此,DNC通信软件需分别开发,而制造企业往往不具备开发能力,向数控系统制造商购买这种通信软件又需花费大量外汇。

(5) 工作在生产现场的DNC计算机要求其可靠性高,通常选用工业PC机作为DNC 计算机,一次性投入高。

由于工作环境恶劣仍有较高的故障率,使用维护成本也相应增加。

2.基于现场总线形式的DNC通信系统功能特点基于现场总线形式的DNC通信系统是由重庆大学和重庆巨禾电子信息技术有限公司共同开发的专利产品,为国家863项目研究成果,成果经鉴定达到“国际先进水平”,该成....最多可连16台图3 基于现场总线形式的DNC通信系统网络拓扑结构果获得了重庆市1999年科学技术进步一等奖。

该系统综合了目前国内外在DNC通信方面的研究成果,针对以往DNC通信系统采用BitBUS或点对点式通信结构的不足,首次采用CANBUS现场总线技术作为数控系统集成化控制的通信平台,以软插件技术为异构型数控系统通信协议转换软件的设计核心,使得实现异构型数控设备的集成更为简便,系统运行更为可靠,操作更为方便。

新型DNC通信系统拓扑结构及通信连接如图3,它具有如下功能特点:(1)是一套适用于异构型数控系统(如FANUC、SIEMENS等不同种类和型号的新老数控系统)集成控制的DNC通信系统,结构简单,通信介质为廉价的双绞线,布线连接方便,系统有良好的可扩展性,增加一台数控机床只需增加一个CAN通信前端单元,一台DNC计算机最多可连接16台数控机床。

(2)既可实现NC程序及数控系统参数从CAD/CAM系统中下传到数控系统,也可将数控系统中的NC程序或系统参数上传到计算机完成备份。

操作方便、自动完成。

(3)能实现多台数控加工中心同时实时加工。

通信优化算法和CAN的良好通信机制很好地解决了多机同时通信而引起的通信竞争问题,而多路RS232通信方式是无法从根本上解决通信竞争问题。

(4)DNC通信系统与CNC间的通信速率可以提高到19200 bps,零件表面的加工质量高。

(5)智能化处理干扰问题,可靠性高。

DNC通信前端单元体积小,可集成在数控系统控制柜中,且本身能适应恶劣的粉尘生产环境和较高温度的生产现场,有很好的电磁兼容性,可靠性高。

另外, DNC计算机可以为普通微机(但建议采用工业PC机),远离生产现场,置于恒温恒湿环境中,使系统的可靠性进一步提高。

(6)系统彻底改变了原有的操作方式,实现数控机床侧单边操作。

操作工人只需根据生产计划和数控作业指导书,给定传送方式、盘符、路径和程序名,即可从数控机床面板上直接申请NC程序,系统将自动分配NC程序到对应的机床。

类似的单边操作也可实现数控系统参数和NC程序备份。

(7)具有程序再开(也称断点续传)功能,解决了大型曲面零件等加工过程中由于发生扰动而使NC程序只得从头开始执行的生产效率低下问题。

(8)系统构筑成本低,容易实现少投入,高产出。

一方面提高了数控设备的利用率,另一方面节省了系统的管理人员和维护成本。

3. 基于现场总线形式的DNC通信系统组成系统由DNC计算机(PC机)、群控式数控设备的通信装置、DNC软插件集成通信监控管理软件和通信介质构成,其中“群控式数控设备的通信装置”获得了国家专利局实用新型专利(专利号为ZL98228025.4)。

群控式数控设备的通信装置如图4,包括插入DNC计算机总线槽的CAN通信卡和安装在数控系统控制柜内的CAN通信前端单元(见图5)。

DNC软插件集成通信监控管理软件由系统设置、通信监控、通信日志、系统帮助等模块组成。

(1)系统设置模块,用于输入系统各数控机床的型号、数控系统的型号和通信协议等,生成系统设置文件。

(2)通信监控模块。

当系统设置完成后,就可进入监控模块监控整个系统,完成DNC计算机与各数控系统间NC程序的传送,并记录通信日志。

系统工作时,DNC计算机始终处于无人值守的监控状态,监控界面见图6。

可按三种方式从数控机床操作面板向DNC计算机申请NC程序:S方式,一次完整传送方式,适用于小NC程序传送;D方式,同步传送加工方式,适用于大型NC程序的同步传送加工;N方式,程序再开方式,这是一种非常有效的传送加工方式,可显著提高数控机床的利用率。

数控机床在加工时若出现扰动,NC程序传输被迫中断,此时新型DNC通信系统将自动记录断点状态,当再次以程序再开方式申请加工时,DNC系统能快速自动生成一个新的NC程序,使机床从断点处继续加工,从而免去了机床空运行时间,保证了加工的连续性和生产过程的稳定。

断点续传功能为重庆市科委项目“DNC方式下加工中心程序再开功能的研究”的研究成果,该项目于1999年12月通过重庆市科委组织的鉴定,成果在制造自动化车间DNC集成化控制研究方面处于国内领先水平。

(3)通信日志模块,记录NC程序申请的机床号、NC程序号、申请方式、申请时间、已传送NC程序的字节数以及加工完成时间等,这些信息可供生产管理系统使用,如统计设备的使用率,制定设备的中修大修计划等。

图4 群控式数控设备通信装置图5 CAN通信前端单元与数控系统集成图6 DNC系统集成监控界面4. 基于现场总线形式的DNC通信应用情况基于现场总线形式的DNC通信系统具有技术先进、集成方便、运行可靠、功能强、投资少、见效快等优点,适合于所有的数控加工车间、数控机床和普通机床混合的机械加工车间。

对于企业充分利用现有数控设备,提高企业制造能力和制造水平具有重要的意义,有广阔的应用前景。

该系统已在长安汽车股份有限公司、贵州遵义长征电器集团长征电器一厂、中国航天机电集团三院33所(北京)、望江机器制造总厂等大型企业应用,取得了很好的经济效益和社会效益。

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