基于校园网的数控机床联网研究与实现

分析了数控机床通讯和管理的现状,介绍了基于校园网的数控机床联网解决方案,主要包括总体架构、接入方式、软硬件模块功能介绍,方案实施后效果良好,具有推广应用价值。

《装备制造技术)0 0 ) 1年第 9 2期

基于校园网的数控机床联网研究与实现侯晓方(陕西国防工业职业技术学院，陕西西安 7 0 0 ) 1 3 0摘要：分析了数控机床通讯和管理的现状，绍了基于校园网的数控机床联网解决方案，介主要包括总体架构、入方式、接软硬件模块

功能介绍。案实施后效果良好，有推广应用价值。方具关键词： DNC;控机床；数网络

中图分类号： P 9 T 33

文献标识码： B

文章编号： 6 2 5 5 2 1 9 0 9 - 3 1 7— 4 X( 0 0J - 1 3 - 0 0

近年来，随着我国制造业的快速发展，造业大量采用数 制

11现场总线模式 .

控机床，社会急需大量熟悉和掌握数控编程与加工技术的专业人才。高等职业教育担负着培养高技能高素质技术工人的重任，为适应社会需求，陕西国防工业职业技术学院先后购进先进的数控车、控铣、工中心、坐标测量机、控线切数加三数割、火花等数控设备 3电 0余台，立数控加工基地，于教学建用

现场总线 ( i dB s是 2 Fe u ) 0世纪 8 l 0年代中期，国际上 在发展起来的一种工业控制技术，工业控制数字化、能化与是智

网络化典型代表，主要在微机化控制设备之间，实现双向串行多节点数字通信，它能同时满足过程控制自动化和制造自动化的需要。由于现场总线是基于数字通信的，因此在现场与控

实训。随着数控设备数量和品种的增加，对这些设备的管理与合理配置，控仿真软件、控程序的管理等方面，数数还存在一些不足，制约着数控实训教学组织和设备生产能力的发挥，具体表现如下：

制室之间，能进行多变量双向通讯。为解决数据大量高速传输、实时性、通讯距离等问题，发展高速化数据通讯技术及大量使用现场总线就成为必须。目前现场总线已有好多种类，应用较多的有 C N( ot l r raN t r) L N(x a O ea— A C nr l e e k、 O 1 l prt oeA wo . ￣

( )数控加工基地现有的数控系统种类有 F n c 1 au、 Se n、蒙卡特等，系统之间所用的 N i mes迪各 C卡不一样，互相之间不兼容，学生、导老师的编程和应用带来很

多不便，给指

i e ok、 r b s。下面仅以 C N总线方式， n N t r )Po u等 g w i f A说明现场总线在 D C中的应用。 N 由于网络 D NC系统应用在工业现场，可靠性和实时性是最主要的要求， A C N总线在这方面有很多独到的特点：

大大降低了效率。 () 2常规采用 R 2 2 S 3C接口一对一进行通信，进行机床在与计算机的通信时，必须一个人在机床前操作机床，另一个人在计算机终端前操作通讯软件，两者交替操作。

首先为满足可靠性要求， A C N总线采用了循环冗余码校验、框架检测、认信号出错检测、确总线监控、填充等多种错位

误检测和纠错措施，而达到了很高的可靠性，均误码率小从平于 1 O~1; 3

() 3程序通讯采用台式计算机或笔记本的单机传输形式，频繁的热插热拔容易烧坏机床或计算机接口。 () 4如果每台机床配 1台电脑，造成车间内电脑很多，工业环境恶劣，电脑寿命大大缩短，而且凌乱、不利于现场 6 s管理。 ( )电脑上的程序和工艺卡、型图、 5模刀具清单等之间都是孤立保存，没有很好的对应关系，给资料管理带来难度。 ( )院有独立的 C DC M机房，自动编程生成的程 6学 A/A但序还需要 N C卡给机床传输，效率低而且与工厂实际不符，不利于学生能力培养。

其次，A C N采用了独特的位仲裁技术，比 C MMC S D网 ( E 823和令牌网(E E 8 24具有更高的实时性； I E 0 .) E I E E 0 .)此外 C N总线传输速率可达 1 p,距离传输可达 1 A Mb s远 O k接口简单， m,安装方便，系统成本低。传输介质可以是双绞线、轴电缆或光导纤维。同 现场总线模式联网的缺点，是必须有自己的专用协议，必须采用相应的开发工具和开发平台。C N总线的拓扑结构如 A图 1示。所

() 7程序无严格的流程签署管理，职责不明晰，出了问题无法进行追溯，这对于开展生产性实训带来隐患。

鉴于以上现状，针对陕西国防工业职业技术学院数控实训基地的设备状况，进行了基于校园网的 D C联网改造。 N

1数控机床联网解决方案的确定 目前，数控机床联网一般可以采用 3种网络模式：现场总线模式，以太网络模式和串行通

讯 R一 3 C模式。 S 22

图 1 CA总线机床联网拓扑结构 N

12以太网模式 -

随着计算机应用技术和网络技术的迅速发展，数控系统

收稿日期：0 0 0 - 4 2 1- 6 2 作者简介：侯晓方 (9 5 )男， 17一，陕西户县人，师，讲硕士，研究方向为数控技术。

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