现代制造中数控设备的联网集成 - 文章

现代制造中数控设备的联网集成

作者：CAD世界网

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一、技术发展背景

在现代机械制造业中，数控机床的应用正日益广泛普及，特别是在目前我国由计划经济向市场经济转轨的过程中，机械制造业面临着更加激烈的市场竞争，企业为求生存和发展，不断采用新技术，提高产品质量，提高生产管理水平。

许多国有大、中型企业，在经过几个五年计划改造，分批分阶段引进数控机床，形成数控工段或车间，由于数控机床价格昂贵，更新周期长，因此不同年代、不同生产厂家的新旧数控机床并存。

进入九十年代以来，世界电子工业迅猛发展，以大规模、超大规模集成电路为代表的微机（Personal Computer）工业发展尤为迅速，微机性能在逐年翻倍的同时价格却直线下跌，使微机的应用迅速普及，由此带动计算机技术的应用渗透到各行业。在机械制造业中，与计算机技术相关的各项单元技术：CAD/CAM/CAE/CAPP，MRP II ，DNC，NC程序服务，计算机网络通信，等，不断成熟，数控机床的使用，也从单机使用向计算机集成管理化发展。在进入市场经济的今天，如何充分发挥新旧设备的潜力，提高自身生产管理水平，成为众多企业关心和急待解决的问题。

二、单元技术发展

数控机床是一项高投资的贵重设备，通常都是生产中的关键设备，围绕如何使其在生产中能高效率使用，各项单元技术不断发展。进入九十年代以来，计算机，特别是PC微机的广泛普及使用，利用计算机技术为数控机床服务，提高数控机床生产效率，充分发挥其潜力的单元技术主要有以下几项：

1、直接应用于数控机床的单项技术

NC程序服务技术

解决数控机床NC程序的传输。

通用型：NC程序服务软件

专用型：DNC服务器

DNC技术

a) DNC1（Direct Numeric Control）

既通常所说的：在线加工,或纸带方式加工（边传程序边加工）。解决数控系统存储容量不足，无法满足复杂零件加工需求。

b) DNC2（Distribute Numeric Control）

既计算机远程自动控制，解决数控机床组成柔性制造系统（FMS），或柔性制造单元（FMC）对数控系统进线功能需求。

进线功能：

－控制指令

·循环启动（Cycle Start）
· 进给保持
· 停止

－机床状态指令

· 加工中
· 空闲
· 报警
· 故障

－CNC数据指令

· NC程序（上、下传输，列目录，删除）
· 刀具数据（刀具表，刀具寿命）
· CNC参数
· 其它（如：机床坐标系，工件坐标系，模态指令，等）

BTR接口技术解决老式数控机床纸带阅读机接口程序输入。

多台数控机床的NC程序服务系统利用一台PC微机和多路RS-232C接口装置，实现多台数控机床的NC程序传输。

2、与数控机床相关的单元技术

CAD/CAM/CAPP系统
刀具管理系统
车间生产管理系统

三、集成技术发展

如下图所示，在单项技术的基础上，应用计算机网络通信技术，实现集成，并向CIMS方向发展。

四、今后发展的要点

1)对数控系统制造商来说，向开放式系统发展，既将PC微机技术融合到数控系统中，应用界面MW-WINDOWS化，充分利用PC微机主流操作系统MS-WINDOWS庞大的软件资源，使数控系统联网通信更加便捷。

开放式数控系统系统有两种方式：

· PC-CNC 在PC微机的基础上加上CNC功能。
· CNC-PC 在CNC系统具有PC微机的功能。

2) 采用无线通信技术，实现计算机与数控机床间通讯无线化。

无线Modem技术指标：

· 带RS-232C接口
· 2.4GHZ，无需办理频率申请。
· 高速（119Kbps）、高可靠性。
· 有效通信距离100～200m。

五、如何看待采用联网集成技术的效益

1) 对单项单元技术的应用已比较成熟，价格也便宜，而且单元技术针对性强，直接效益明显，比如：采用NC程序服务技术，可实现计算机与数控系统的NC程序传输，解决手工程序输入占用数控机床机时；采用BTR技术，可解决老式数控机床纸带输入慢，可靠性差，纸带保管不易；采用DNC技术，可解决由于数控系统存储容量小，不能加工复杂零件，以及数控机床进线，组成FMS/FMC，等。

2) 集成管理系统是各单项技术的综合，也是发展的必然趋势，与其它单元技术的发展相辅相成。CAD/CAM/CAPP，MRP II的发展，要求底层数控设备联网集成；而底层数控设备的联网集成，又为其它单元技术的成功应用奠定了基础，促使它们发展更快，得以更加普及应用。相对单项技术来讲，一个数控工段（车间）集成管理系统的投资要大得多，也更复杂，对人员的素质要求更高。应用成功，企业的生产管理、综合实力就跃上了一个新的台阶，产生质的变化；应用失败，就不如单项技术能取得直接明显的效果。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (6/25/2005)


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