|
依照上文所述,分布式數 控已經成為擁有數控機床的生產車間實現管控一體化的重要組成部分,利用各種通信技術將制造車間的數控設備與計算機聯網實現CAD/CAM的一體化以及利用 計算機實現生產管理集成化,數控機床現有的通信模式包括有利用串口通信方式(RS-232/485),MAP通信接口 (Manufacturing Automation Protocol制造自動化協議,簡稱MAP),現場總線技術以及以太網通信技術等。其中以串口通信方式為最古老,由于RS-232串口簡單易用,與計算 機連接方便,使用也最為廣泛,而以太網技術由于其在辦公自動化領域以及互聯網的廣泛使用,是實現管控一體化的最佳選擇,所以在工業現場使用的工業以太網技 術是數控機床通信技術最優選項。
分布式數控系統一般要實現以下幾個功能:1.NC程序(其中包括有刀補文件,機床參數,宏 程序等)的雙向傳輸以及數控設備的聯網統一集中管理,操作工能夠向管理服務器請求數據訪問以及管理服務器對操作端的請求能夠自動處理。2.能夠實現子程序 調用,斷點續傳的功能,實現在線加工的能力。3.能夠實現數據共享的功能,任何數控機床的相關數據能夠在系統上任何得到授權的節點隨意訪問,能夠讓系統方 便調配資源,統籌優化整個生產流程。
前文所述,數控機床采用的通信接口其中以串口通信方式最為廣泛,早期制造并在使用過程中的基本上都是采用RS-232串口通信,將其與以太網進行數據通信需要串口服務器做 232轉以太網的接口轉換,在此采用的是深圳市國科偉業通信技術有限公司的N-3000型號,其向上提供一個10/100M以太網接口與工業以太網連接, 向下提供一個RS-232串口與數控機床的串口進行通信,提供數據的雙向透明傳輸。串口服務器基于TCP連接與計算機進行數據交換,在此將其設置為客戶端 模式,它能夠同時發起四個TCP連接,能夠同時向四個計算機發送數據,系統中的NC主機,管理服務器,上層規劃的計算機以及ERP系統的相關計算機都能夠 接收數控機床發送的相關數據,并依據各自的需求對數據進行整理分析,由于需要保證指令的唯一正確性,數控機床只接收由NC主機向其發送指令,其他計算機不 能向其下發指令。串口服務器直接支持Windows Sockets網絡編程接口,計算機上基于Windows Socket通信的相關軟件可以直接與其通信。
制造車間內部環境相對來說比較惡劣,具有高溫高塵的特性,特別是大型電氣設備眾多,使得車 間內部的電磁環境非常惡劣,對于以太網通信形成了強烈的干擾。普通的民用以太網在惡劣的環境下容易損壞,抗干擾能力弱,并且民用以太網出現故障自愈時間一 般均為數秒,在工業應用中數秒時間的通信中斷是不能容忍的,制造車間內必須要基于工業以太網進行通信。
敷設工業以太網通信網絡,所有的相關網絡設備必須要基于工業環境運行,其中工業以太網交換機是 其最重要的組成部分,工廠采用的是深圳市國科偉業通信技術有限公司的NIES-608-2F型號,其提供六個10/100M以太網接口和兩個100M光纖 接口,利用光纖接口組成單環網作為主干通信,以太網接口與相應的網絡設備連接保持通信。其組成環網帶有冗余自愈功能,能夠在網絡中斷20ms之內啟動冗余 鏈路重新連接,并能夠帶有繼電器輸出告警提醒管理人員及時維護。保證了系統通信的可靠性。型號為NIES-608-2F的網管型工業以太網交換機采用工業 四級設計,采用高強度波紋金屬外殼,具有極好的散熱性以及防護性能,采用寬溫設計,能夠在-40℃~75℃的惡劣環境下穩定運行。
|