基于以太网的数控机床控制系统

概述

随着计算机应用技术和网络技术的迅速发展,数控系统的功能极大地提高。由于以太网的前景普遍被看好,各大数控生产商纷纷推出了具有以太网功能的数控系统。在DNC(DistributedNumericalControl)领域也出现了一种新型的数控机床网络型式――基于以太网络的DNC。以太网联接是指将具有以太网功能的加工中心等数控机床以以太网的方式组网,实现单台微机对多台CNC的集中控制,其网络构成结构如图1所示。在这种方式下,DNC软件开发商通常要根据数控生产商提供的开发软件包进行二次开发,具体针对不同的数控系统开发出各自的通讯接口软件。本文介绍的基于以太网的数控机床网络控制系统JCSDNC(Ethernet)是针对FANUC系统开发的,适用于配有FANUC0iB/15i/16i/18i/21i,PowerMatei-D/H系统的机床组网。

构建以太网监控网络对数控系统的要求

机床以太网监控网络要求数控系统在硬件上具有以太网功能,即具有以太网卡或快速以太网卡,在“软件”方面则要求CNC具有内置的以太网函数。其内部通讯处理机制如图2所示。对于内置以太网卡,通讯过程的处理是通过CNC的CPU。这就意味着CNC的运行条件会影响内置以太网卡的通讯,相应地,内置以太网卡的通讯状况也会影响CNC的处理过程。

图1 以太网联接网络构成

图2 基于以太网方式的内部通讯机制

内置以太网函数的处理优先级低于如下操作:自动循环或手动方式下每个主轴的运动控制。因此,在自动运行期间,通讯速度将会降低。另一方面,由于内置以太网函数的优先级高于CNC的屏幕显示操作、C语言执行器(除高级任务)、宏命令执行器(除执行宏)。在执行内置以太网的通讯时,这些操作将会被延时处理。

由以太网方式联接的网络传输速度明显地较串口高,每秒传输速率可以达到10M、100M。并且,由于加工中心的CNC系统内置了一些函数接口,使以太网联接可以实现控制计算机和数控系统的直接通讯。也就是说,在这种方式下不但可以实现通讯数据的快速传输,而且可以在主控计算机端自动获得完全的设备信息、生产信息、远程控制加工中心,为自动化生产创造更完备的条件。

数控机床网络控制系统要更好的适应生产的需要,在传统DNC软件的功能基础上还需具备四个功能模块:NC程序管理模块、现场监控模块、远程监控模块以及基于Internet进行远程访问的数据通信部分。

功能模块

NC程序管理模块

NC程序作为加工过程中重要资源之一,对其进行高效的数据化管理已经成为DNC软件不可缺少的一部分。NC程序的管理根据管理目标对象,分为对程序进行生命周期内的管理和NC程序内部信息管理。

图3 NC程序的生命周期

在本模块中对NC程序的整个生命周期进行了严格的管理,从NC程序的生成到消亡都提供一套严格的管理手段。在不同时期,对NC程序的状态可设置为编辑、审核、定型三种,其工作过程如图3所示。程序的最初状态是可以自由编辑的,经过审核後可以开始进行试加工。而程序一旦经试切验证完成后就到达定型状态,不能再进行编辑,直至消亡。

对NC程序的内部属性进行管理主要包括程序号、程序注释、零件图号、所加工的零件号、加工工序号、加工范围、机床、用户信息等进行管理。在本系统中可对程序根据图号、零件名称、工序、机床等进行多种条件的复合查寻,同时对加工程序编辑历程、所用刀具清单、工艺卡片等进行管理。

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。