朱春曉　張子祺　柳寶強

摘 要：當下數(shù)控機床被廣泛的應用，其加工的程序也開始不斷擴大、精準率不斷提高，其計算量也隨之擴大，所以傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)的手工的輸入方式已經不能滿足日益增長的需求，所以必須要對數(shù)控機床的通訊技術進行研究，以滿足當下各方面的快速增長的需要。

關鍵詞：以太網；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絡技術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)控加工任務給任一加工設備。是提高設備利用率，降低生產成本的有力手段，是未來制造業(yè)的發(fā)展趨勢。隨著計算機技術的不斷發(fā)展，DNC系統(tǒng)已經逐漸成為當前車間中連接機床的網絡工具，提高數(shù)控機床的使用效率，提高企業(yè)的勞動率，實現(xiàn)車間的網絡化。當下數(shù)控機床被廣泛的應用，其加工的程序也開始不斷擴大、精準率不斷提高，其計算量也隨之擴大，所以傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)的手工的輸入方式已經不能滿足日益增長的需求，所以必須要對數(shù)控機床的通訊技術進行研究，以滿足當下各方面的快速增長的需要。

1 DNC網絡的構建

1.1 通信系統(tǒng)的結構

DNC的控制系統(tǒng)的網絡結構主要由三層構成，第一層是服務器，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器和DNC系統(tǒng)的智能終端相互構成的局域網，另一個部分就是DNC的智能終端系統(tǒng)與數(shù)控設備之間的通信網絡。在局域網中，都是采用的以太網進行的組網，以太網是目前最受歡迎的一種計算機網絡技術，其低廉的價格和應用的廣泛等因素，成為當前開發(fā)商和生產商的青睞。當前的局域網中采用的都是IP或者TCP通信協(xié)議，這種通信協(xié)議通過以太網在工業(yè)中建立成一種星型的拓撲結構，為車間中的服務器連接的數(shù)控設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)定性進行加強。因此在網絡的組建中采用衰減較小、串擾小的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，所以為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_率，在以太網交換機的連接方式中采用級聯(lián)，以增加數(shù)據(jù)網絡的傳輸距離。智能終端系統(tǒng)與設備之間的連接網絡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)進行管理與維護。

1.2 DNC智能終端平臺的選擇

隨著當下各種技術的發(fā)展與應用，各種設備都開始了技術革新，PC機技術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用潛力，所以在當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 關鍵技術

2.1 NC程序批量傳輸技術

在工作車間中多臺的機器經常一起工作，所以在車間中就要要求服務器的處理速度要非常的快，也就決定了其負荷量非常的大，傳輸網絡所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也非常的大。所以為了保證傳輸?shù)臏蚀_性，就采用NC程序批量傳輸技術，就是在DNC智能終端系統(tǒng)中加入具有大容量的存儲設備，再把一些大型的數(shù)控程序下載到終端中以保證多臺設備同時運行，并保證其可靠性與實時性，減少網絡系統(tǒng)的負荷量。

2.2 軟插件技術

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(tǒng)是運用的異構數(shù)控系統(tǒng)，當整個通訊單元開始工作前就對機床的型號今進行分析，然后再根據(jù)機床的特點進行下載程序，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

DNC系統(tǒng)中的計算機通過網絡將程序文件傳輸?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行保存，所以當數(shù)控機床在長期連續(xù)工作的情況下出現(xiàn)意外中斷后，加工程序也糾結隨之停止，但是一旦開始運轉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，就可以有效地解決這一問題，提高生產運作的效率。

3 系統(tǒng)的特色

第一，以太網的傳輸技術具有傳輸距離遠、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)控程序斷電技術的應用使整個系統(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)控面板中還應用有萬能的輸入技術，增大了數(shù)控系統(tǒng)面板的輸入方法的通用性，克服了當下數(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 結語

基于以太網的計算機與數(shù)控系統(tǒng)的通信技術的研究，就是利用數(shù)控機床中的RS—232串口來實現(xiàn)的數(shù)控機床網絡化的功能，其為車間的網絡化的管理提供了基礎，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)的智能化與網絡化，以及提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與適用性。

參考文獻：

[1] 陳小龍，簡毅，李文川.基于以太網的計算機與數(shù)控系統(tǒng)通信技術[J].控制與檢測，2009（01）.

[2] 任義，陳欣，牛連強，陳彥軍.基于以太網的數(shù)控機床通信系統(tǒng)研究[J].微計算機信息，2005（05）.

[3] 陶林，蔣廷彪，張向利.基于以太網的分布式數(shù)控系統(tǒng)實時通信網絡研究[J].制造業(yè)信息化，2009（11）.

作者簡介：朱春曉（1996—），女，遼寧撫順人，沈陽理工大學學生。

張子祺（1995—），男，遼寧錦州人，沈陽理工大學學生。

柳寶強（1995—），男，遼寧凌源人，沈陽理工大學學生。