遠程傳輸技術(shù)
時間：2010-12-14瀏覽：1613次收藏
1 DNC的功能和接口
DNC通信功能主要有三種：下傳NC程序，上傳NC程序，系統(tǒng)狀態(tài)采集和遠程控制。只具有第一種功能稱為基本DNC，具有前兩種功能稱為狹義DNC，三種功能都具有稱為廣義DNC。DNC的接口是指數(shù)控機床提供的通信接口，數(shù)控機床提供的通信接口決定了DNC系統(tǒng)能夠達到的功能。
(1)接口配置為紙帶閱讀機輸入接口
這種DNC結(jié)構(gòu)要利用數(shù)控系統(tǒng)的紙帶閱讀機輸入接口并通過設(shè)計一外接通信卡來實現(xiàn)。
該通信卡模擬紙帶閱讀機的功能，一方面與DNC主機的RS232C串行通信接口進行串行通信，另一方面將NC程序以并行方式通過紙帶閱讀機輸入接口送入數(shù)控系統(tǒng)a這種方法消除了因使用紙帶閱讀機而引起的可靠性等問題，但只能下傳NC程序。這種結(jié)構(gòu)叉叫讀帶機旁路BTR( Behind Tape Reader)?，F(xiàn)在已經(jīng)有很多公司提供讀帶機旁路產(chǎn)品。
(2)接口配置為RS232C接口
20世紀80年代到90年代的數(shù)控系統(tǒng)大多具有RS232C串行通信接口，這種DNC結(jié)構(gòu)直接把數(shù)控系統(tǒng)的RS232C串行通信口和DNC主機的RS232C串行通信口相連，從而實現(xiàn)NC程序的下傳和上傳。這種結(jié)構(gòu)在不需要遠程控制和狀杰采集的場合應(yīng)用較多。為了實現(xiàn)廣義DNC功能，在原有數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上通過增加一塊具有雙向通信功能和uo控制功能的DNC通信接口可以實現(xiàn)。
(3)接口配置為DNC接口
高檔數(shù)控系統(tǒng)有些具有DNC通信接口，直接在DNC主機和數(shù)控系統(tǒng)中插上相應(yīng)的DNC接口卡并運行相應(yīng)的軟件，實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)所帶的各種DNC功能。這種類型的DNC系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)數(shù)控程序下送上傳，還可以實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)采集和遠程控制。
(4)接口配置為網(wǎng)絡(luò)接口
少數(shù)高檔數(shù)控系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)接口，這種DNC結(jié)構(gòu)通過直接在DNC主機和數(shù)控系統(tǒng)中插上相應(yīng)的MAP 3 0等網(wǎng)絡(luò)通信接口卡，并運行相應(yīng)的軟件就可實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的局域網(wǎng)連接方式和數(shù)控系統(tǒng)所帶的各種DNC功能。
2 DNC通信技術(shù)和拓撲結(jié)構(gòu)
數(shù)控機床提供的接口和DNC網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)決定了DNC通信所采用的技術(shù)，通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使DNC的通信方法變得豐富，目前在DNC中應(yīng)用到的通信技術(shù)主要有以下幾種。
(l)串行通信技術(shù)．
利用數(shù)控機床提供的R5232或RS422、RS485、BTR接口，采用點對點型或星形拓撲結(jié)構(gòu)的串行通信技術(shù)實現(xiàn)通信。點對點型拓撲結(jié)構(gòu)即一臺數(shù)控機床對應(yīng)于一臺工控機。針對不同的數(shù)控設(shè)備編制通信軟件，對于工件的輸送、儲存、同步加工和裝配等活動的集成化管理，一般還需要采用一臺外部過程控制計算機與DNC系統(tǒng)相連。這種結(jié)構(gòu)可以同時收集車間的其他制造數(shù)據(jù)如作業(yè)計劃、工序工人操作資料等?？梢詫崿F(xiàn)機床數(shù)據(jù)收集( MDC)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)收集( PDC)，達到廣義DNC的功能。這種結(jié)構(gòu)的缺點是必須為每臺數(shù)控設(shè)備配備一臺微機，造成微機數(shù)量太多，企業(yè)投資過大。同時由于RS232C接口的限制，工控微機和數(shù)控設(shè)備的距離只能在15m內(nèi)。
為了解決點對點型拓撲結(jié)構(gòu)工控微機太多的缺點，發(fā)展了星形拓撲，即一臺DNC主機對應(yīng)于多臺數(shù)控機床，所有的數(shù)控機床均從間一DNC主機下載NC程序，這種拓撲結(jié)構(gòu)有三種實現(xiàn)方式。
第一種是給DNC主機增加串口通信卡。每臺機床均與單獨的串口通信卡連接，當(dāng)機床距計算機較遠時，可利用RS232增程裴置實現(xiàn)遠程傳輸。這種結(jié)構(gòu)易于實現(xiàn)，同時省掉了大量的工控機設(shè)備投資。但它的晟大缺點是可靠性差，一旦DNC主機出現(xiàn)問題，整個系統(tǒng)都無法運行，同時所連的設(shè)備不能太多，而且這種設(shè)備的擴展性能極差。
第二種是在DNC主機上添加RS485通信卡。RS485串行接口抗干擾能力強，傳輸距離遠，允許多點通信，一對平衡電纜上可連接多達32個終端設(shè)備。但由于數(shù)控機床多為RS232接口，所以必須配置RS485/RS232雙向轉(zhuǎn)換器，雙向轉(zhuǎn)換器必須具有地址存儲、識別功能。
第三種是利用串行通信集線器( HUB)來實現(xiàn)。
(2)局域網(wǎng)通信技術(shù)
局域網(wǎng)型通信互聯(lián)是一種非集中控制的通信網(wǎng)，它把各站點如一個DNC系統(tǒng)通過一條公用的通信介質(zhì)，如雙絞線、光纖電纜或同軸電纜，連接在一起，各站點之間的距離可較遠。這是一種先進的DNC通信形式，但要求數(shù)控系統(tǒng)具有喇絡(luò)接口。目前數(shù)控機床提供的網(wǎng)絡(luò)接口主要是MAP(Manufacturing Automation Protocol)通信接口，近幾年來也出現(xiàn)了以太網(wǎng)通信接口數(shù)控機床。MAP是美國CM公司發(fā)起研究和開發(fā)的用于車間環(huán)境的通用網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)。MAP協(xié)議能在制造環(huán)境下把各種自動化設(shè)備有機集成超來，使它們協(xié)調(diào)運行，滿足生產(chǎn)需要。MAP標(biāo)準(zhǔn)支持全部ISO提出的開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)七層參考模型。針對OSI七層模型，MAP對于每一層都提出r具體的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，專門面向工廠自動化。但協(xié)議本身只提供實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，不提供實現(xiàn)的范例。因此，在實際開發(fā)上復(fù)雜程度高、開發(fā)費用大，老舊機床用此技術(shù)實現(xiàn)DNC幾乎不可能。因此，在國內(nèi)這種技術(shù)幾乎沒有應(yīng)用。
近幾年來隨著開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展和以太嘲技術(shù)的成熟以及傳輸速度的提高，部分數(shù)控機床開始提供以太網(wǎng)接口，以太網(wǎng)已經(jīng)成為辦公自動化的主流技術(shù)，采用以太網(wǎng)接口的數(shù)控機床可以實現(xiàn)車間自動化和辦公自動化的無縫連接，實現(xiàn)CAD/CAM和DNC系統(tǒng)的完全集成，是目前的發(fā)展方向。
(3)現(xiàn)場總線技術(shù)
現(xiàn)場總線( Field Bus)是于20世紀80年代末90年代初發(fā)展起來的在制造現(xiàn)場與安裝在控制室中的計算機之間的一種數(shù)字通信鏈路，能同時滿足過程控制自動化和制造自動化的需要。由于現(xiàn)場總線是基于數(shù)字通信的，因此在現(xiàn)場與控制室之間能進行多變量雙向通信。
構(gòu)建基于現(xiàn)場總線的DNC網(wǎng)絡(luò)主要是應(yīng)用現(xiàn)場總線傳輸速度高、實時性好的特點，由于數(shù)控機床并沒有提供專門的現(xiàn)場總線接口，因此只能應(yīng)用現(xiàn)場總線構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，而在接入機床時需要有專門的轉(zhuǎn)換器以連接數(shù)控機床的串行接口，在轉(zhuǎn)換器和機床間仍是采用串行通信，利用通信前端單元實現(xiàn)現(xiàn)場總線和串口通信的轉(zhuǎn)換。目前在DNC中應(yīng)用的現(xiàn)場總線主要有BitBus、CanBus、ProFitBus。
