數(shù)控機(jī)床DNC網(wǎng)絡(luò)與車間綜合數(shù)據(jù)交換平臺(tái)

1、 數(shù)控機(jī)床DNC網(wǎng)絡(luò)與車間綜合數(shù)據(jù)交換平臺(tái)JCSDNC V3.0由北京機(jī)床研究所開發(fā)。計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記號(hào)：2003SR9480JCS DNC新一代的DNC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一個(gè)具有更強(qiáng)大功能的生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)交換平臺(tái)。JCSDNC綜合數(shù)據(jù)交互平臺(tái)采用RS232/485、Ethernet聯(lián)接車間的數(shù)控設(shè)備，通過以太網(wǎng)與CAD/CAM、刀具管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)聯(lián)接?！败囬g綜合數(shù)據(jù)交換平臺(tái)（JCSDNC）”在傳統(tǒng)的DNC通訊網(wǎng)絡(luò)上增加了設(shè)備狀態(tài)采集、車間工況數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)數(shù)據(jù)交換功能。其數(shù)據(jù)采集軟件、工況數(shù)據(jù)采集器可以最大程度地采集滿足生產(chǎn)管理所需的工況數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、管理所需的數(shù)據(jù)、工夾具裝備等資源信息的

2、共享。JCSDNC平臺(tái)中交換的數(shù)據(jù)種類有：CNC類數(shù)據(jù)、機(jī)床狀態(tài)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場工況數(shù)據(jù)、生產(chǎn)指令類數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)功能型用在數(shù)控設(shè)備和程序管理系統(tǒng)之間雙向傳送NC程序、刀具補(bǔ)償文件、數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)；增強(qiáng)功能型網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)任務(wù)的下發(fā)、設(shè)備狀態(tài)、任務(wù)完工等生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集，為車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供反饋。JCSDNC的應(yīng)用可以最大限度地壓縮輔助工時(shí)、基本消除數(shù)控機(jī)床的待機(jī)和停機(jī)時(shí)間，從而改善機(jī)床的利用率。JCSDNC可以解決不同種類、不同年代、不同品牌的數(shù)控設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)集成，是消除“信息孤島”實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化建設(shè)中生產(chǎn)過程數(shù)字化的有效的工具。1 系統(tǒng)特點(diǎn)l 超強(qiáng)的聯(lián)機(jī)能力 覆蓋所有數(shù)控機(jī)床類型，網(wǎng)絡(luò)容

3、量可達(dá)256臺(tái) l 安全可靠的程序管理 數(shù)控程序集中保存在指定的計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中l(wèi) 便捷的遠(yuǎn)程傳輸 遠(yuǎn)程調(diào)用數(shù)控程序，機(jī)床操作人員無須操作計(jì)算機(jī)l 所有設(shè)備的并發(fā)操作 允許多機(jī)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸操作l 靈活的在線加工功能 支持多機(jī)床同時(shí)進(jìn)行DNC加工，實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳l 實(shí)用的輔助功能 實(shí)現(xiàn)數(shù)控文件比較、編輯、軌跡仿真l 完善的數(shù)據(jù)采集功能 工況數(shù)據(jù)采集器、宏指令功能狀態(tài)采集、l 標(biāo)準(zhǔn)與通用硬件選配 采用MOXA等標(biāo)準(zhǔn)的串口服務(wù)器l 軟件可自由浮動(dòng)安裝 管理軟件可以安裝在本地網(wǎng)上的任意一臺(tái)微機(jī)中2機(jī)床網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方案數(shù)控機(jī)床群的DNC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以由數(shù)個(gè)DNC子網(wǎng)絡(luò)組成。子網(wǎng)絡(luò)與主機(jī)通過以太網(wǎng)連接。

4、本系統(tǒng)通過局域網(wǎng)與CAD/CAM聯(lián)接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。系統(tǒng)簡圖如下圖所示。（1） 多串口服務(wù)器應(yīng)用型這種方案的特點(diǎn)是采用一臺(tái)多串口設(shè)備服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)數(shù)控設(shè)備的聯(lián)接。在企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)的任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以直接控制該網(wǎng)絡(luò)的任意一臺(tái)機(jī)床。圖1 采用多串口服務(wù)器構(gòu)建DNC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：Ø 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成本較低。Ø 靈活性好，機(jī)床設(shè)備可以按照需要任意分組，由不同的計(jì)算機(jī)控制不同數(shù)量的機(jī)床。Ø 采用光電隔離器連接機(jī)床的串口，將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流環(huán)信號(hào)傳輸。能夠?qū)C(jī)床地和網(wǎng)絡(luò)地實(shí)現(xiàn)有效的電隔離，防止電磁干擾。大大增加了傳輸距離，達(dá)2000米。（2） 單串口服務(wù)器應(yīng)用型這種方案的特

5、點(diǎn)是：在每臺(tái)數(shù)控設(shè)備上安裝一臺(tái)單串口設(shè)備服務(wù)器，將串行接口直接轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)口，實(shí)現(xiàn)任意數(shù)控設(shè)備與以太網(wǎng)的聯(lián)接。在企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)的任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以直接控制該網(wǎng)絡(luò)的任意一臺(tái)機(jī)床。圖2 采用單串口服務(wù)器構(gòu)建DNC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：Ø 靈活性好，機(jī)床設(shè)備可以按照需要任意分組，由不同的計(jì)算機(jī)控制不同數(shù)量的機(jī)床。Ø 可靠性高，采用星型連接方式構(gòu)建的DNC網(wǎng)絡(luò)，即便單串口服務(wù)器出現(xiàn)故障，影響的只是一臺(tái)設(shè)備。缺點(diǎn)：Ø 需要建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)。Ø 構(gòu)建成本較高。（3）聯(lián)接示意圖3系統(tǒng)功能介紹JCSDNC的功能分為31通訊與數(shù)據(jù)采集功能功 能 名 稱說 明系統(tǒng)支持通訊協(xié)議RS2

6、32/422/485,TCP/IP協(xié)議通訊距離最遠(yuǎn)2Km聯(lián)機(jī)能力最大256臺(tái)數(shù)控系統(tǒng)覆蓋所有通訊功能正常的數(shù)控系統(tǒng) 基本通訊NC程序傳輸在機(jī)床側(cè)傳送NC程序NC參數(shù)傳輸在機(jī)床側(cè)傳送NC參數(shù)螺補(bǔ)參數(shù)傳輸在機(jī)床側(cè)傳送螺補(bǔ)參數(shù)刀具參數(shù)傳輸在機(jī)床側(cè)傳送刀具參數(shù)遠(yuǎn)程查詢程序查詢?cè)跈C(jī)床側(cè)查詢?cè)摮绦驅(qū)?yīng)的程序名稱、程序長度、編寫日期、程序中的注釋內(nèi)容、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、刀號(hào)操作履歷、生產(chǎn)指令查詢查詢當(dāng)日信息傳輸履歷（按時(shí)間依次顯示上傳/下傳文件的名稱、長度、時(shí)間）、生產(chǎn)指令等在線加工DNC在線功能在機(jī)床側(cè)進(jìn)入/退出DNC在線加工狀態(tài)。子程序調(diào)用DNC在線狀態(tài)時(shí)自動(dòng)子程序調(diào)用（嵌套級(jí)數(shù)4級(jí)）。DNC斷點(diǎn)續(xù)傳

7、無需記錄刀號(hào)、程序行號(hào)，在機(jī)床側(cè)自動(dòng)進(jìn)入斷點(diǎn)續(xù)傳狀態(tài)。數(shù)據(jù)采集宏功能數(shù)據(jù)采集利用內(nèi)置的宏程序處理模塊采集正在執(zhí)行的NC程序名(零件名稱)、加工開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間工況數(shù)據(jù)采集器利用工況數(shù)據(jù)采集器采集生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)32 管理功能功 能 名 稱說 明設(shè)備管理設(shè)備分組將設(shè)備按需要分成不同的組。允許增加/刪除設(shè)備組組內(nèi)設(shè)備添加/刪除在設(shè)備組內(nèi)增加添加/刪除設(shè)備聯(lián)機(jī)/脫機(jī)設(shè)置將設(shè)備聯(lián)入/離開網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通訊參數(shù)設(shè)置設(shè)置聯(lián)網(wǎng)機(jī)床的通訊參數(shù)、遠(yuǎn)程操作指令程序管理程序存取設(shè)定（或程序數(shù)據(jù)庫管理）程序存取路徑設(shè)定?？梢园葱枰嗯_(tái)機(jī)床共享一個(gè)目錄中的程序，也可以單機(jī)獨(dú)占。提供程序員使用界面。程序編輯手工編輯/修改NC程序

8、、刀具參數(shù)文件程序拷貝在所需的機(jī)床目錄間拷貝文件，允許批拷貝行號(hào)重置修改數(shù)控程序的行號(hào)文件比較比較選定的兩個(gè)NC程序刀具軌跡仿真顯示刀具軌跡，G代碼軌跡仿真數(shù)據(jù)安全程序庫備份當(dāng)日自動(dòng)備份；按需要任意時(shí)間備份日志記錄所有通訊操作記錄、自動(dòng)采集到的工況數(shù)據(jù)等，可以分類查詢用戶權(quán)限系統(tǒng)管理員擁有系統(tǒng)配置的所有功能的使用權(quán)標(biāo)準(zhǔn)用戶擁有系統(tǒng)管理員所批準(zhǔn)的功能的使用權(quán)33 通信單元通訊單元推薦采用MOXA生產(chǎn)的CN2500系列（或C320系列）串口交換機(jī)，各臺(tái)機(jī)床與交換機(jī)間采用串口連接，交換機(jī)與局域網(wǎng)上計(jì)算機(jī)采用以太網(wǎng)聯(lián)接。也可以采用RS232/Ethernet單串口服務(wù)器，將機(jī)床的串口轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)口，通

9、過設(shè)置在車間的HUB或交換機(jī)連接到局域網(wǎng)。4 車間現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集（選擇功能）（1）方法一工況數(shù)據(jù)采集器實(shí)現(xiàn)人工采集和匯報(bào)生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)（99種自定義功能，可以根據(jù)需要自行約定）。工況數(shù)據(jù)采集器是一種安裝在數(shù)控機(jī)床上的現(xiàn)場數(shù)據(jù)終端。全字符鍵盤，液晶顯示。實(shí)現(xiàn)機(jī)床側(cè)的程序傳送請(qǐng)求和通訊狀態(tài)監(jiān)視、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集匯報(bào)功能。工況數(shù)據(jù)采集器完成下列數(shù)據(jù)的采集：當(dāng)前加工零件號(hào)、設(shè)備狀態(tài)（加工中、空閑、故障）、刀具準(zhǔn)備情況、質(zhì)量檢查結(jié)果、任務(wù)完成情況 工況數(shù)據(jù)采集器具有統(tǒng)一的操作界面、操作簡單，適用于所有的數(shù)控設(shè)備和非數(shù)控設(shè)備。（2） 方法二利用NC程序宏功能后置處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)工況數(shù)據(jù)采集，能解決量大面廣的FANU

10、C系列數(shù)控設(shè)備的數(shù)據(jù)采集。實(shí)現(xiàn)下列數(shù)據(jù)的采集：當(dāng)前程序名（零件名稱）、加工開始時(shí)間、加工結(jié)束時(shí)間、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、當(dāng)前刀具號(hào)5操作使用簡介系統(tǒng)調(diào)試完成后實(shí)際的操作非常簡單，每次使用時(shí)只需打開計(jì)算機(jī)，進(jìn)入JCSDNC主界面，由于設(shè)置了自動(dòng)連接，軟件自動(dòng)與所有的數(shù)控機(jī)床聯(lián)通，然后在機(jī)床端進(jìn)行操作就可以了，機(jī)床操作人員無須操作計(jì)算機(jī)。程序輸出到計(jì)算機(jī)時(shí)，選中要輸出的程序，直接使用MDI操作面板上的OUTPUT（或PUNCH、DATAOUT等，視數(shù)控系統(tǒng)而定），程序便輸出到JCSDNC的收件箱（NCtoPC）中。要調(diào)用計(jì)算機(jī)中的程序，需要使用遠(yuǎn)程調(diào)用指令。將遠(yuǎn)程調(diào)用指令寫在一個(gè)簡單的數(shù)控程序遠(yuǎn)程請(qǐng)

11、求文件中，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)類型調(diào)試好后保存在數(shù)控系統(tǒng)的程序目錄中。每次使用時(shí)先將遠(yuǎn)程請(qǐng)求文件中的程序名改為要調(diào)用的程序名，當(dāng)然，該程序名必須是發(fā)件箱（PCtoNC）中存在的程序名，然后發(fā)送遠(yuǎn)程請(qǐng)求文件，最后使用MDI操作面板上的IUTPUT（或READ等，視數(shù)控系統(tǒng)而定）調(diào)入需要的程序。以下舉例說明FANUCO 數(shù)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程調(diào)用過程：(1) 打開遠(yuǎn)程請(qǐng)求文件O0001。 %O0001（GET 程序名）M30%(2)修改遠(yuǎn)程請(qǐng)求文件O0001，將其中的程序名改為CAM001.NC。 %O0001 (GET CAM001.NC)M30%(3) 按“OUTPUT”鍵向計(jì)算機(jī)發(fā)送遠(yuǎn)程請(qǐng)求文件O0001（

12、此文件并不保存在收件箱中，只是向計(jì)算機(jī)發(fā)出一個(gè)遠(yuǎn)程命令）。(4) 按“IUTPUT”鍵接收計(jì)算機(jī)下傳的CAM001.NC程序。O0001為遠(yuǎn)程請(qǐng)求文件，它作為一個(gè)數(shù)控程序保存在數(shù)控系統(tǒng)的程序目錄中，要調(diào)用計(jì)算機(jī)中的程序CAM001.NC，則將O0001遠(yuǎn)程請(qǐng)求文件中的程序名改為CAM001.NC，然后按“OUTPUT”鍵發(fā)送O0001，再按“IUTPUT”鍵接收，則在數(shù)控系統(tǒng)的程序目錄中可以看見CAM001.NC程序了。遠(yuǎn)程請(qǐng)求文件O0001中的GET為接收下載一個(gè)文件的命令字。將接收請(qǐng)求命令寫在注釋行“（）”中，命令字和程序名之間加空格。如果系統(tǒng)不允許使用“（”、“）”字符，則采用跳段符+命

13、令字的方式，如/GET CAM001.NC由于在JCSDNC中對(duì)每臺(tái)機(jī)床設(shè)置了程序輸入/輸出的路徑，每臺(tái)機(jī)床有唯一的程序輸入/輸出目錄，所有輸入/輸出的程序自動(dòng)進(jìn)入每臺(tái)機(jī)床對(duì)應(yīng)的收件箱（NCtoPC）/發(fā)件箱（PCtoNC）中，這樣各機(jī)床的程序不會(huì)混淆，查找程序非常方便。而且軟件對(duì)接收到的程序根據(jù)遠(yuǎn)程指令自動(dòng)提取文件名，沒有相關(guān)的文件名令字時(shí)則自動(dòng)命名為Noname.NC。強(qiáng)大的權(quán)限管理功能使你可以根據(jù)需要任意設(shè)置對(duì)每臺(tái)機(jī)床的操作管理權(quán)限，你可以同時(shí)和所有機(jī)床通信，也可以只和某一臺(tái)或幾臺(tái)機(jī)床通信；對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置、數(shù)控程序的拷貝和刪除等操作都有嚴(yán)格的權(quán)限控制，不用擔(dān)心會(huì)被無故修改。JCSDNC采用Windows自帶的文本編輯器Notepad、Writer進(jìn)行數(shù)控程序編制?？梢允褂肨RACK軌跡仿真軟件進(jìn)行刀具軌跡顯示和語法檢查。也可以選用我公司代理美國NorthWood公司的加工仿真軟