闫伟国[1]2003年在《网络化制造模式下DNC关键技术研究》文中认为网络时代制造环境的变化需要建立一种面向市场需求具有快速响应机制的网络化制造模式。DNC(Direct Numerical Control or Distributed Numerical Control)作为一种实现数控车间信息集成和设备集成的主要形式，需要面向网络化制造，实现数控设备的网络共享，进行数控资源优化配置和重组。本文对网络化制造模式下的DNC系统Web-DNC系统的构建技术进行了研究，以系统实现的关键技术—DNC通信技术和数控资源集成服务平台构建技术的研究为核心内容。 在分析网络化制造特点的基础上，确定了Web-DNC系统的功能要求，即强调车间数控加工信息的集成，支持基于网络的制造数据共享、基于网络的实时监控功能和跨平台的操作功能。建立了Web-DNC系统实施的体系结构模型，该模型包含用户层、服务层、代理层和设备层四层结构。服务层表示数控资源集成服务平台，代理层表示DNC通信平台和机床信息采集平台。以串行通信机床为研究对象，在分析和比较各种通信结构的基础上，面向不同的应用对象，Web-DNC系统的通信结构可以采用局域网结合点对点式结构或局域网式结构。与此相对应，代理层的实现存在点对点式通信和局域网式通信两种方式。 针对采用点对点式结构时DNC通信系统存在着功能单一、操作复杂和可移植性差的缺点，提出了构建通用DNC通信系统的思想，在同一平台下通过对通信参数和通信协议的不同设置实现对异构数控系统的支持。建立了DNC通信系统的功能模型，划分为发送、接收和远程功能。分析了数控系统的通信协议和通信参数，讨论了DNC通信系统中各种功能的实现方法和涉及的相关参数。建立了通用DNC系统的实现模型，提出利用面向对象技术，针对通信协议来建立通用数控系统类的方法。确定了通用数控系统类中的相关属性和方法。用UML语言描述了发送、接收和远程叁种业务过程模型图，分析了叁种业务实施过程中各对象的状态变化。根据建立的系统模型，用Visual C++语言开发了通用DNC通信系统。 提出了针对串行通信数控机床构建局域网式DNC通信结构的技术方案，即基于以太网的DNC通信技术。以太网技术的发展尤其是网络带宽和交换技术的发展已经使基于以太网的DNC通信技术成为可能。本文从数据传输的稳定、正确和及时叁方面要求研究了这种通信技术的可行性。在分析系统的关键部件DNC控制器的性能原理和要求的基础上，选择BL2010单片计算机作为DNC控制器。建立了基于以太网的DNC通信的功能模型。针对DNC通信系统的特殊数据传输要求，建立了数控传输线路规程，采用缓冲控制方法实现了数控程序传输速度的匹配，给出了该技术方案中相关的参数。根据此系统的功能模型和数据传输线路规程，详细分析了DNC通信平台、事件接收平台和DNC控制器内核的实现方法。该通信技术用具有网络接口的单片机集成实现了数据传输、机床状态采集和网络发布。这种结构减少了DNC通信的结构层次，使数控机床通过DNC控制器直接接入车间以太网，实现了全车间信息的完整性、通透性、一致性，降低了DNC系统的实施成本，是一种简洁高效的DNC通信解决方案。 对基于以太网的DNC通信系统进行了实验验证，采用模拟实验和现场实验分步进网络化制造模式下DNC关键技术研究行的方式，通过实验测试，证实了了基于以太网的DNC通信技术是完全可行的，也是可靠的，所采用的缓冲控制技术可以很好的实现数据传输速度的匹配。 研究了晒陌b-DNC系统中服务层即数控资源集成服务平台的构建技术，分析了平台结构，设计了该平台构成的各功能模块。对平台构建的关键技术，动态交换技术、web服务器和数控库服务器的连接以及系统web平台的构建，提出了相应的实现方法。
李治[2]2005年在《基于Web的机床信息采集系统的研究与开发》文中提出网络时代制造环境的变化需要建立一种面向市场需求具有快速响应机制的网络化制造模式。DNC(Direct Numerical Control or Distributed Numerical Control)作为一种实现数控车间信息集成和设备集成的主要形式,需要面向网络化制造,实现数控设备的网络共享,进行数控资源优化配置和重组。数据采集是分布式数控(DNC)系统的一个重要功能,随着制造自动化和企业信息化的发展,企业对自动采集制造信息的需求越来越强烈。现有的DNC系统一般不具有机床运行状态自动采集功能,因此,针对国内现有的大多数控机床开发DNC数据采集系统,对发挥数控机床的潜力,充分利用制造资源,推动企业自动化的进程,提高企业生产率、竞争力和经济效益均有着重要的现实意义。本文首先论述了DNC数据采集技术的研究现状,分析了在当前先进制造技术影响下,如何发展DNC数据采集系统。其次,重点研究了DNC数据采集系统的采集方法和通信方法。在分析网络化制造特点的基础上,基于ZWORLD公司生产的BL2010单片机,确定了DNC采集系统的功能要求,建立了DNC采集系统实施的体系结构模型。构建了基于Web的数控机床采集服务平台,分析了平台结构,设计了该平台构成的各功能模块。对平台构建的关键技术,动态交换技术、Web服务器和数据库服务器的连接以及系统Web平台的构建,提出了相应的实现方法。 对基于以太网的DNC信息采集系统进行实验验证,可以实现DNC通信和设备信息采集。证明采用BL2010单板机进行基于Web的DNC采集技术是完全可行的,也是可靠的。
王宏余[3]2008年在《基于WLAN的网络化DNC系统研究》文中研究指明计算机网络与信息技术的飞速发展带动了制造业的不断发展与进步,数控加工网络化成为制造型企业提高综合竞争力、提高企业综合实力的重要手段之一,数控设备网络化管理已成为制造型企业的现代化加工车间生产管理模式。近年来,随着无线通信技术的不断成熟与发展,无线通信在各个行业中被广泛应用,将无线通信应用于企业的数控加工车间,是对网络化制造的强有力的补充和发展。针对我国制造型企业现阶段数控设备使用现状,本文在深入分析行业需求及分布式数控(DNC)系统存在不足的基础上,采用无线通信这一前沿技术,创新性的提出了建立基于无线局域网(WLAN)的网络化DNC系统。构建的系统硬件部分以高性能的计算机为主体,以网络适配器、串口转换器、无线网络适配器、RS232适配器作为通信接口,以目前使用较多的带有RS232串行接口的经济型数控机床作为主要实施对象,实现了数控机床与DNC主机、主机与局域网、主机与互联网的通信,将数控设备纳入企业的整个网络,实现数控设备的网络化管理。基于WLAN的网络化DNC系统的软件系统从数据库管理模块、数控程序编辑模块、数据无线传输模块叁个主要方面加以实现。软件系统以Windows操作系统为开发平台、Visual basic6.0为开发工具,以Microsoft SQL Server 2000为后台数据库,软件系统首先实现接收来自数控设备端以及CAD/CAM端发送的数控程序并对其进行编辑、修改、录入数据库操作;其次,解决了数据在TCP/IP协议通信网络、无线数据通信网络及RS232协议通信网络的数据传输匹配问题;此外,还具有数控加工程序、数控设备、工作计划等信息的数据库管理功能。整个软件系统逻辑清楚、功能完备、扩展性强、易于操作。本文实现的基于WLAN的网络化DNC系统人机界面简洁、友好,可以在无人值守状态下连续工作,基于WLAN的数据传输方式使企业可以随时随地的将数控设备纳入企业网络,能有效的提高企业的生产效率、降低企业生产成本、提高企业生产的自动化水平,系统具有很强的扩展性、可移植性,为以后进一步的开发以及与其他系统的集成打下了良好的基础。
马韧宾[4]2005年在《面向网络化制造的DNC通信及资源共享技术研究》文中认为网络化制造作为网络经济的一种运行模式已经渗入到企业生产经营活动的各个环节,需要企业建立一种面向市场需求具有快速响应机制的网络化制造模式。网络化制造下的DNC(NetWorked_DNC)系统成为一种实现数控信息集成和设备集成的主要形式,为我国串行接口数控机床的联网、数控程序传输以及数控资源网络共享提供了有效的解决方法。本文将主要研究网络化制造下的DNC通信技术,并构建了数控资源网络共享平台。在分析以太网特点的基础上确定了以太网用于DNC通信的可行性。构建了交换式以太网的DNC通信结构和NetWorked_DNC系统实施体系结构模型。使用同时具有以太网接口和I/0接口的BL2100 Smartcat单片计算机作为串口服务器,实现了数控机床的联网。根据DNC传输平台的功能,利用Windows提供的网络编程接口Socket,在Visual C++编程环境下实现了DNC传输平台的程序开发。通过建立数控程序传输线路规程解决了数控程序传输的速度匹配问题。根据串口服务器的通信功能要求,利用BL2100串口服务器μC/OS-Ⅱ实时嵌入操作系统对抢先式多任务的支持,在Dynamic C Premier软件开发环境下实现了DNC串口服务器的程序设计。采用B/S叁层模式的网络体系结构、ASP技术和ADO动态数据库访问技术,构建了数控资源网络共享平台,实现了机床信息的数据库管理和网络发布,数控代码的异地仿真和传输,大大提高了数控机床的利用率。对交换式以太网的DNC通信系统进行了实验验证,证实了交换式以太网的DNC通信技术是完全可行的,也是可靠的。
崔洪坤[5]2008年在《数控机床DNC通信在车间级网络化制造中的应用研究》文中提出Internet的迅速发展,给传统制造业带来巨大变革,现代市场已经从卖方市场转向买方市场,这也就要求企业的生产模式具有灵活性,管理上要有柔性,传统的制造业已经远远不能适应局势的变化。网络化制造就是在这种环境下产生的一种先进制造模式。它提供了制造型企业在Internet环境下开展生产、经营和管理业务活动的技术手段和方法,这种制作模式有利于提高企业的工作效率,增一强新产品的开发能力,缩短上市周期,扩大市场销售空间,从而提高企业的市场竞争能力。数控机床作为网络化制造的执行者,更好地对其控制、管理及互联通信成为制造业研究的热点问题之一。鉴于以上需求,本文结合合肥工业大学校基金项目《数控机床DNC网络系统改造》,对数控机床DNC通信在车间级网络化制造中的应用做了相应研究。文章首先分析了DNC技术的含义及发展,对普通DNC系统组成、主要研究内容及其应用原则做了概述;对数控车间DNC通信技术(如串行通信、数控设备的通信协议、以太网技术等)做了重点分析,给出了TCP/IP协议的模型以及基于以太网的DNC通讯系统结构;设计了DNC系统软件架构,完成系统数据库的构建;建立了网络化制造中DNC系统的通信功能模型,对其中的关键模块进行编程实现;最后结合工程实例设计了车间级网络化制造与数控加工集成的具体实施方案;对软件的应用、硬件的原理和连接作了详细分析,实例证明了软硬件的合理性、可行性,应用取得了良好的效果。
周建强, 欧阳华兵, 林峰[6]2006年在《基于网络化制造的DNC系统构建》文中进行了进一步梳理DNC是目前制造业的先进技术,是数控技术、通信技术、计算机网络等技术的综合应用。本文阐述了DNC系统功能、特点和应用模式,对网络化模式下DNC系统的构建方法及其关键技术进行了讨论,并就eXtremeDNC系统的构建及实现方法作了具体的说明。
范文学[7]2007年在《基于CAXA工程师的车间级网络制造技术的研究》文中研究表明“制造业信息化工程”是“十一五”国家科技支撑计划重大项目。标志着今后我国的机械制造业发展将以信息为主导,在高速发展的网络技术条件下,采用合理的生产模式、先进的制造技术和高级的组织管理形式的全新的机械制造业。在这种趋势下,一种被时代赋予的新型的制造模式网络化制造得以大力发展。本文把数控产品从模型的建立到加工实现作为主线,计算机网络为平台,以先进的CAD/CAM技术为基础,把计算机技术与制造技术相结合,研究车间级网络化制造中的关键技术。文章首先介绍了制造业的发展及其网络制造技术,并在此基础上提出了车间级网络资源共享平台,然后针对平台的不同模块进行了详细论述。在产品网络化设计模块中利用CAXA制造工程师进行产品开发,实现了基于CAXA制造工程师的产品网络化设计,并介绍了产品设计信息的网络化过程、产品的后期仿真处理及数控代码的生成;根据产品设计的需求和网络化制造模式下车间管理的特点,提出了面向网络化制造的车间信息管理方法,并详细介绍了数控加工程序的编辑管理和车间资源(包括机床、工具和人员等)的管理等技术;最后以产品的实物化为目标,分析了网络化制造环境下对DNC系统的要求,提出了一种DNC网络制造单元的信息集成和设备集成方法,解决了网络化制造中通信的关键技术。本文主要采用JSP和JAVA进行编程,以TOMCAT为网络服务器,搭建了一个网络化制造协作平台原型系统,并以第二届数控大赛中test模具的数控加工流程为主线分析了网络化制造的实现过程,最后在FSTM-1580数控铣削中心上进行了加工验证,达到了预期的效果。
袁磊[8]2011年在《基于C/S结构的数控设备网络化监控系统研究》文中研究指明数控设备的网络化集成可以极大的提高数控设备的生产率,提高车间的管理水平,是实现制造自动化的重要手段。如何提高我国企业对数控设备的管理水平,开发出一套适合于广大中小企业的DNC系统,具有重要的实际意义。本文首先介绍了DNC系统的组成和主要功能,以及当前数控设备存在的主要通讯接口。通过比较各种网络通讯技术的优劣,确定了采用工业以太网作为联网方式,并对联网所需的各种硬件进行了简单介绍。通过对DNC系统进行总体规划,采用了客户机/服务器结构作为软件的运行结构,并设计了软件各模块实现的主要功能。采用Visual C++6.0作为开发工具,编写了服务器端和客户端的软件代码。软件可以实现的功能主要有:NC程序的上传和下载、工艺流程管理、NC程序管理、加工现场图像的采集和传输,并针对FANUC系统数控机床、ABB IRB系列工业机器人和Mk250数控磨床和开发了相应的数据采集和网络控制功能。通过对DNC系统的实时性分析,找出了影响系统实时性的主要因素,并给出了相应的改进措施。通过对系统进行可靠性分析,采用了加固和冗余设计的网络硬件和链路来保证系统运行的可靠性,并针对数据传输的安全性问题,采用了DES算法来提高数据的保密性。最后,对本文开发的客户端和服务器端软件进行了测试,在多用户运行的状态下,验证了系统运行的稳定性,并使用MK250数控磨床进行了网络控制的实验,验证了网络控制系统的可行性。
王伟[9]2010年在《数控车间网络化改造关键技术研究与实现》文中认为随着网络技术和通信技术的迅猛发展,网络化制造这种先进的制造模式在我国制造型企业中的重要性越来越明显,也发展成为制造业研究和实践的一个重要方向。目前,在制造业大力发展的趋势下,企业中数控机床的数量也在日益增多,原有的生产组织形式和管理模式已不能满足生产的需要,也影响了机床的利用效率。因此,在现有基础上对数控车间进行网络化改造是很多企业面临的重大问题。本论文按照南京理工大学工程训练中心数控车间进行网络化改造的项目要求,以串口技术、计算机网络技术和数控技术为基础,对网络化制造系统和中心车间实际状况进行了深入的调研分析,最后提出了基于局域网的网络化数控机床联网总体设计方案。系统联网设计是在现有的点对点联网通讯的基础上,采用串口服务器对车间服务器与数控机床之间的接口协议进行转换,实现了一台工控计算机同时控制多台数控机床的通信管理模式。采用Client/Server结构,利用TCP/IP协议通过中心的局域网实现了车间服务器与DNC主机之间的通讯。同时,以面向对象的建模方法为主,采用模块化设计思想开发了DNC系统软件。该软件以Windows系统为开发环境,采用关系型数据库SQL Server 2005对系统相关的数据进行后台管理,实现了DNC系统对数控程序及其它相关信息的传输与管理功能。最后,在系统通讯和管理模块的基础上,对数控机床实时数据采集系统的相关技术做了深入研究,并以FANUC 0i系列数控机床为例,采用用户宏程序的方式对其状态数据采集过程进行了详细的分析。该系统已经在工程训练中心得到初步的试验,也为今后中心实现生产自动化或FMS系统奠定了基础。
霍松林[10]2009年在《网络化制造的串口通信技术研究》文中指出计算机技术、网络技术、信息技术的发展,带来了制造业自动化的飞速发展。基于网络的制造业越来越广泛地应用于实践中,带来了制造业的革命性的变革。飞速发展的网络技术,将使制造业达到全球共享、资源合理有效利用、生产效率不断提高。因此网络制造成为21世纪制造业的热门话题。网络DNC(Distributed Numerical Control)应运而生,并且得到越来越多人的关注和开发。开发网络制造平台,来更好地管理和组织生产,有效地优化生产车间的设备资源。从而使数控设备发挥出最大效能,实现制造业的高自动化、敏捷性、集成性。串行通信具有连接简单、使用灵活方便、数据传递可靠等优点,在工业监控、数据采集和实时控制系统中得到广泛应用。通过基于线程和消息的多任务处理编程可以有效地解决串行通信的实时性和可靠性,且能提高数据传输的吞吐量和应用程序的可靠性。本文针对数控铣削加工中心和数控车床等设备进行研究和分析,搭建基于网络制造的平台。把机床的RS232接口作为通信接口,借助Visual C++6.0开发工具,开发串口通信软件。主要研究工作如下:1.搭建基于串口服务器的硬件平台。结合数控机床的现状和接口模式,通过串口服务器来有效地扩展串口数目。从而增加网络DNC的数控设备,实现网络平台的可扩展性。同时在硬件上采用交换机来有效增加信号的传输距离,实现了信号的稳定传输。2.借助VC++6.0成功开发DNC通信软件,该软件具有数控程序上传、下传等功能。实现数据的可靠、稳定串口通信。主要实现点对多的数据通信。3.借助Win32API和多线程技术实现了机床和计算机的互联,解决数据传输中的点对点问题、数据的冲突问题等。达到数据的稳定可靠传输,实现车间的局域网模式,提高生产效率。
参考文献：
[1]. 网络化制造模式下DNC关键技术研究[D]. 闫伟国. 大连理工大学. 2003
[2]. 基于Web的机床信息采集系统的研究与开发[D]. 李治. 大连理工大学. 2005
[3]. 基于WLAN的网络化DNC系统研究[D]. 王宏余. 江苏大学. 2008
[4]. 面向网络化制造的DNC通信及资源共享技术研究[D]. 马韧宾. 天津大学. 2005
[5]. 数控机床DNC通信在车间级网络化制造中的应用研究[D]. 崔洪坤. 合肥工业大学. 2008
[6]. 基于网络化制造的DNC系统构建[J]. 周建强, 欧阳华兵, 林峰. 轻工机械. 2006
[7]. 基于CAXA工程师的车间级网络制造技术的研究[D]. 范文学. 内蒙古工业大学. 2007
[8]. 基于C/S结构的数控设备网络化监控系统研究[D]. 袁磊. 燕山大学. 2011
[9]. 数控车间网络化改造关键技术研究与实现[D]. 王伟. 南京理工大学. 2010
[10]. 网络化制造的串口通信技术研究[D]. 霍松林. 武汉理工大学. 2009
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