一、概述
随着计算机技术的发展,以往使用PRP(纸带阅读穿孔机)与CNC系统进行NC程序输入/输出的技术,由于纸带的保存,管理,容量,可靠性等,存在着不足之处,正逐渐被淘汰。
许多CNC系统生产厂家目前都能提供计算机NC程序服务功能,但仅限于自己的CNC系统,互相之间并不通用。同时,随着市场经济和企业信息化的发展,企业数控机床的数量越来越多,而传统的单机管理模式因技术手段落后、生产效率低、管理与维护费用高昂等弊端已不能适应企业发展的需要,再加上用户使用了多种信息管理系统,如ERP,PDM,CRM,CAD/CAPP/CAM等,各种系统之间还必须考虑信息共享,以避免信息化孤岛,因此,使用集成式DNC技术对数控设备群进行管理势在必行。
目前,广大数控机床用户对实行数控机床网络DNC的管理已经达成了共识,但在真正实施过程中应该做到什么程度,取得何种效果还是不明确,在目前国内数控机床网络DNC领域还存在着一些鱼目混珠的现象,而且DNC又处在一个高速发展的阶段,各种新的网络结构、高新技术不断涌现,更容易让广大数控机床用户眼花缭乱,本文试图在此作一个简明的介绍。
二、数控机床网络DNC的几种模式
目前,数控机床网络DNC一般采用三种网络接口,即:基于串行通讯RS-232C模式,以太网络模式和现场总线模式,以下分别做一简要说明。
1.串行通讯RS-232C模式
目前,在DNC市场上通过RS-232C口通讯产品存在着两种类型(包括三种结构)的产品,即带机床操作盒和不带机床操作盒两种,其结构分别说明如下:
(1)带机床操作盒模式:
这种连接方式是九十年代中期出现的模式,在当时大家还普遍使用单机传输的年代此方式是一种创新,可以说它代表了当时我国DNC产品的最高水平。MOXA C320Turbo卡(或其它多路串行通讯卡)是通过ISA(或PCI)插卡的方式与计算机连接,再通过一根带屏蔽的10芯电缆线接通讯模块,每个通讯模块带8个通讯口,可以多个通讯模块级联,最多可以8个,每个计算机又可以扩展4个ISA(或PCI)插卡,这样一台计算机最多可以扩展256个RS-232口。通讯模块与计算机之间距离不能太长,一般在十几米左右。程序的上传和下载是通过操作机床操作盒来实现的(当然,数控端也还要进行相关的上传下载操作)。
(2)新型带机床操作盒模式:
注意,最大的区别是:MOXA的多路串口服务器变为CN2516(或其它多路串口服务器),它是一个局域网络上的一个节点,通过HUB或交换机来与NC程序管理计算机相连的,这样,它可以放在车间的任一固定位置上,大大减少了车间到计算机室之间的布线,只需一根网线即可,另外,CN2516还可以多台计算机上安装其驱动程序,多台计算机同时监视控制,给用户的维护工作也带来方便。
(3)现代模式(不带机床操作盒):
此类型是在上一类型的基础上变化而来,它去掉了机床操作盒,连接更简单,其它通讯功能完全一样,甚至可以做得更强,更方便。目前市场上大部分DNC厂商提供的产品均是基于此模式下的。
由于去掉了机床操作盒,程序发送和接受程序的文件名称等通讯信息就需要由CNC来发送,一般的做法是:在CNC上编制一个特殊的程序(此程序并不真正执行,所以并不需要关注它是否符合语法规则),其中包含一些特征字符串来表达发送程序或接收程序,比如:
(A)程序请求
%
O1000
(/GETXXXX) (其中XXXX代表需要请求下传的文件名称)
M30
%
编制好此文件后,先将此文件发送给计算机,计算机接收到此文件后就进行分析,如果是请求文件下载指令,就生成一个程序下载队列,等待机床发送开始下传指令后就将请求程序下传。
(B)程序发送
程序发送时,只需在原程序中加入特征字符行即可,此代表你希望在计算机上保存的文件名称。例如:
%
O1000
(/NAME XXXX) (XXXX代表希望在计算机上保存的文件名称)
…
M30
%
当前文件上传到计算机上后,计算机如果分析到特征字符/NAME(特征字符的型式应根据系统的特殊要求而定,在此仅作示意),就将当前文件保存到其后的字符串所代表的文件中,如果未找到特征字符则保存到“O1000.NC”中(即程序号前加字母O)。
2.现场总线模式
虽然目前在数控车间DNC系统中应用最为广泛的就是RS-232串行通讯接口,但是当DNC主机连接的CNC设备比较多时,就存在着连线多、通讯复杂的问题,而且串行接口可靠性差、速度低,基于这些问题,迫使人们去寻求更好的解决方案。
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