基于CAN總線的車間DNC集成系統(tǒng)研究.pdf

1、DNC(Direct Numerical Control/Distributed Numerical Control)即直接數(shù)字控制/分布式數(shù)字控制系統(tǒng),是指數(shù)臺(tái)或多臺(tái)數(shù)控機(jī)床由一臺(tái)計(jì)算機(jī)統(tǒng)一分配控制程序和進(jìn)行管理。現(xiàn)在的DNC系統(tǒng)從內(nèi)容和意義上來(lái)講已發(fā)展成為分布式數(shù)字控制系統(tǒng)。隨著局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、工作站的發(fā)展以及零件加工系統(tǒng)發(fā)展的需要,出現(xiàn)了分布式數(shù)控系統(tǒng),它是針對(duì)車間的生產(chǎn)計(jì)劃,技術(shù)準(zhǔn)備,加工操作等基本作業(yè)的集中監(jiān)控與分散控制相結(jié)合

2、的車間生產(chǎn)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的目標(biāo)任務(wù)通過(guò)局域網(wǎng)分配給各子系統(tǒng),子系統(tǒng)之間信息相互交換以協(xié)調(diào)完成總?cè)蝿?wù)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是易于擴(kuò)充、靈活、可靠性高,具有良好的開(kāi)放性。DNC首先著眼于車間的信息集成,而對(duì)物流等系統(tǒng)可以在條件成熟時(shí)再擴(kuò)充,這樣使系統(tǒng)既適用于現(xiàn)有的生產(chǎn)環(huán)境,提高生產(chǎn)率,又是自下而上實(shí)現(xiàn)柔性制造系統(tǒng)即FMS、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)即CIMS的有效途徑。論文針對(duì)國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的情況,分析了以往DNC系統(tǒng)通信中存在的問(wèn)題,提出了

3、一種以CAN現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ),運(yùn)用軟插件技術(shù)的新型DNC通信方法。研究了這種DNC系統(tǒng)的軟插件原理,并用C++Builder軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了Windows環(huán)境下遠(yuǎn)程分布式數(shù)控?cái)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。論文在簡(jiǎn)要概述數(shù)控技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和DNC技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,首先研究了DNC系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù):DNC通信技術(shù)和NC程序再開(kāi)技術(shù),建立了監(jiān)控系統(tǒng)總流程圖和下傳NC程序流程圖:提出了處理DNC通訊競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型;并針對(duì)智能搜索NC代碼的兩種

4、方法進(jìn)行了編程,得出了對(duì)于一般的NC程序第二種方法效率較高,而第一種方法較適用于絕對(duì)坐標(biāo)和相對(duì)坐標(biāo)大量交替使用的NC程序的結(jié)論。然后總結(jié)了基于集成DNC技術(shù)的4種車間運(yùn)行模式,針對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)現(xiàn)有機(jī)床接口復(fù)雜、布局分散、下層通訊復(fù)雜的特點(diǎn),鑒于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、局域網(wǎng)存在的問(wèn)題,提出基于CAN總線通信標(biāo)準(zhǔn),以軟插件技術(shù)為核心,實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的集成,具體研究了DNC集成制造系統(tǒng)功能模型設(shè)計(jì)及其系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)。最后介紹了該系統(tǒng)在企業(yè)具體的數(shù)控車間CA