分布式数字控制集成系统的要素技术

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1、最新分布式数字控制集成系统的耍索技术最新分布式数字控制集成系统的更素技术陶贵宝刘飞王世龙重庆大学机械工程学院重庆市400030修订于2003年10月25号修改于2005年3刀15号概要：一款基于插件程序软件技术的最新分布式数字控制集成系统被提岀。它包含了新的或I口的有不相同的由控制器局域网络连接的CAD/CAM系统组成的数控系统的数字控制工作机器。一部DNC（分布式数字控制系统）主机可以同时可靠的控制15台数控机床。不久，通过明确无纸化生产，灵頌制造生产，摘要网络化制造等等，这个最新的DNC系统将提高了机器的工作效率和生产管理水平。建造这款最新的DNC集成系

2、统的关键技术包括：将不同种类的数控系统-体化，NC（数字计算机控制），程序重新启动以及通信竞争的运算法则。这样的系统显示冇许多已经应用这款系统并成功获得很好经济效益及社会效益的公司。关键字：通信分布式数字控制控制器局域网络插件程序软件程序重启集成系统1.简介经济全球化在经济全球化和可变市场产牛全球化的牛:产。制造公司互相配合，同时，他们要而对■更加激烈的市场竟争。金业采用先进的制造技术，设备和现代化的模式以生存及发展，由此在新的和I口的数控机床使用非数字控制制度并存的地方出现自动加工车间。为了提高效率和机床生产管理的水平，企业需要通过网络连接工具及CAD/C

3、AM系统，以这种方式，在不久的将來实现无纸化生产，灵放制造，摘要网络化制造等等。由于计算机和通信技术的发展，该DNC系统的步由肓接数字控制转换为分布式数字控制。比起FMS（柔性制造系统）,具有更高的效率且投资少的DNC不强调材料流程H动化，它正一天天被广泛使用，正成为一个研究热点。冃前，除了少数数控机床冇以太网，MAP网络或现场总线接口，大多数数控机床只冇RS232、RS485或RS422通讯接口，通常有两种DNC被用来与数控机床沟通。1.1星结构DNC由于电脑的高价格及其他原因，星结构DNC由几个数控机床连接成一个单一的计算机,主要的控制器DNC是直到20

4、世纪80年代末，20世纪90年代初才开始盛行的。虽然这样的DNC克服了投资问题，也有一个简单的结构，但是它还是存在许多问题：1）数控机床网络必须相对集中；2）如果DNC电脑坏了整个系统将会瘫痪；2)有太多的RS232接口并且可靠性是很低的；4)超载的DNC计算机经常导致通讯竞争1.2局域网(LAN),外加点对点DNC这个DNC星型结构不能满足如今生产的要求，因为增加的数控机床安装分散.局域网以及点对点类型DNC是另一种DNC的广泛应用，这样一台DNC计算机连接到一台数控机床，所有DNC电脑与CAD/CAM系统通过局域网(LAN)相连，这种简单的DNC链接可以

5、容易调整数虽的数控机床。它的通信率高适用于大虽女装分散的数控机床。它的网络拓扑结构图见图1。上述DNC的本质就是一个DNC电脑通过RS232接口连接到一个数控机床，连接的距离是很短的，DNC计算机必须位于该系统在主产现场。这样的DNC有以下缺陷：1)通信率较低2)它也不方便操作，因为数控机床计算机与DNC需耍被单•独操作3)根据不同的数控系统需要开发通信软件4)该DNC系统在生产现场的计算机是不可避免地受到灰尘、环境温度等因素的影响，导致了高失败率的电脑，因此在频繁DNC小断生产和维修成本的増加。为此，有必耍开发一种集成系统，这是一个DNC实时、高速、可靠的

6、远程通讯系统。此外，系统必须操作方便，并具有良好的可扩展性。图1点对点式DNC局域网(LAN)1.这款最新分布式数字控制集成系统的结构针对上述不足之处DNC,提岀一种新颖的DNC集成系统，采用现场总线使用成熟的自动化领域。目前有许多种类的现场总线、都有各H的特点，可适用于不同地区。一个数控系统作为底层的设备吋，应选择适合本地总线的应用。根据文献研究、市场调研、CANbus被选中参加数控系统。CANbus具冇以下特点，如可靠性高、灵活性、实时的质量等。此外，由于各种类型和较低的价格〃近年來CANbus得到了广泛的应用［1・3］。网络拓扑结构、系统集成在图乙这是

7、山一个DNC通讯、计算机网络卡,可以交流能单位和一个双绞线前面。DNC计算机通过局域网（LAN）可同时连接CAD/CAM系统。系统具有以卜•功能和特点：1）数控系统的数控加工程序和参数的可以备份和恢复,并数控系统可以很方便的进行项目管理和维护。（2）数控系统和DNC计算机Z间的通信速率对以提升到19200bps（比特/秒），DNC系统综合表明可以加工高质蚩的表面o3）由于可以运用智能功能來处理T•涉，该系统具有很高的可靠性。DNC通讯系统的正面组件占用很小的空间，且可以安装在具有较少的灰尘和温度的变化的数控系统的一个电气箱内。此外，该DNC系统，计算机是安装

8、在一个良好的远离生产现场的环境。所有这些能充分保障系