0 序言

　　目前數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊能力都很弱，傳統(tǒng)的封閉系統(tǒng)只帶有普通的通訊接口，目前研制開(kāi)發(fā)出的基于PC的數(shù)控系統(tǒng)，雖然可以在硬件上配置網(wǎng)卡，但并未開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的應(yīng)用程序，不能夠全面可靠地支持聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。為了提高現(xiàn)有資源的利用率、消除信息孤島、達(dá)到資源共享的目的，建立DNC信息網(wǎng)絡(luò)和管理系統(tǒng)已成為必然。分布式數(shù)字控制(distributed numerical Control，DNC)技術(shù)可大大提高企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)能力，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本，極大提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

1 DNC通信技術(shù)

　　a)串行通信方法：利用數(shù)控機(jī)床提供的RS-232或RS-422，RS-485接口，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)型或星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)串行通信。這是目前在車間中應(yīng)用最多的一種通信方法，但這種通信方法存在工控微機(jī)多、投入成本高、管理和維護(hù)工作量大和易于出錯(cuò)等缺點(diǎn)。

　　b)MAP通信技術(shù)：MAP(manufacturing automation protocol，生產(chǎn)自動(dòng)化協(xié)議)通信技術(shù)：是美國(guó)GM公司發(fā)起研究和開(kāi)發(fā)的用于車間環(huán)境的通用網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)。在技術(shù)層面上，MAP可以說(shuō)面面俱到；但在實(shí)際開(kāi)發(fā)上，復(fù)雜程度高，開(kāi)發(fā)費(fèi)用大。

　　c)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)：目前在DNC通信中應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)總線主要有BitBus，CanBus，ProFiBus。采用軟插件技術(shù)可以非常方便地實(shí)現(xiàn)異構(gòu)DNC系統(tǒng)的集成?，F(xiàn)場(chǎng)總線是代替前面兩種通信技術(shù)的一種較好方法，但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)了品種多、兼容性差、開(kāi)發(fā)難度大及初期投資高的缺點(diǎn)。

　　d)以太網(wǎng)技術(shù)：以太網(wǎng)技術(shù)假設(shè)，使用、管理及維護(hù)方便，快速、可靠、穩(wěn)定，傳輸距離遠(yuǎn)，使用中對(duì)工作環(huán)境的依賴性小，擴(kuò)展性強(qiáng)。但是，對(duì)于只具有串行通訊接口的老式數(shù)控設(shè)備來(lái)說(shuō)，采用工業(yè)以太網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)DNC組網(wǎng)面臨著接口轉(zhuǎn)換的問(wèn)題。

2 基于以太網(wǎng)的DNC關(guān)鍵技術(shù)

　　圖1是基于以太網(wǎng)的數(shù)控機(jī)床DNC網(wǎng)絡(luò)連接圖。

圖1 DNC網(wǎng)絡(luò)連接圖

　　基于以太網(wǎng)的DNC網(wǎng)絡(luò)組建過(guò)程中主要需以下關(guān)鍵技術(shù)的支持。

　　a)Rs一232與TCWIP的轉(zhuǎn)換接口：目前具有網(wǎng)絡(luò)DNC接口的數(shù)控機(jī)床畢竟是少數(shù)，大多數(shù)數(shù)控機(jī)床不具備網(wǎng)絡(luò)功能，只配備RS-232接口和存儲(chǔ)卡，通過(guò)該接口或卡實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的直接式DNC加工。而且，世界各國(guó)數(shù)控系統(tǒng)制造商生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)在通信接口、通信協(xié)議、傳輸軟件等方面存在很大差異，這些都給實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分布式DNC帶來(lái)了巨大障礙。為此，需采用接口轉(zhuǎn)換裝置。圖1中的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器實(shí)際上就是RS-232與TCP/IP的串口轉(zhuǎn)換器。通過(guò)給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器分配IP地址，使數(shù)控機(jī)床成為網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，從而可達(dá)到集中控制和管理數(shù)控設(shè)備的功能。

　　目前市場(chǎng)上的RS一232串口轉(zhuǎn)TEP/IP的轉(zhuǎn)換器很多，譬如，深圳埃網(wǎng)通電子技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)的埃網(wǎng)通(aineton)M1000系列串口服務(wù)器。它具備1個(gè)RS-232/422/485可選擇界面的串口，和1個(gè)10/100 MB的TCWIP網(wǎng)絡(luò)接口，可讓串口設(shè)備立即連接網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備完全自動(dòng)化聯(lián)網(wǎng)管理，從RS-232/485/422串口到TCP/IP，TCP/IP到串口完全透明傳輸。且體積只有香煙盒大小，內(nèi)嵌式模塊只有火柴盒大小，非常容易整合在系統(tǒng)或設(shè)備內(nèi)。

　　b)FTP傳輸：在服務(wù)器上究竟安裝什么DNC軟件來(lái)傳輸、管理呢?現(xiàn)在市場(chǎng)上有幾種DNC軟件，譬如，丹麥的CIMCO軟件，日本MAZAK株式會(huì)社的CPC軟件等等，可以根據(jù)具體情況選用。這里主要介紹一下經(jīng)濟(jì)而又方便的FTP(File Transfer Protocol，文件傳輸協(xié)議)傳輸方式。FTP服務(wù)器軟件中有專用軟件和Windows操作系統(tǒng)自帶的Intemet服務(wù)信息(IlS)組件兩種。對(duì)于安全性要求不高的小型網(wǎng)絡(luò)，可以采用IIS。IIS的FTP服務(wù)的功能有限，管理不太方便，而且IIS的漏洞也很多，但是簡(jiǎn)單、不增加新的費(fèi)用。對(duì)于大型復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通常采用專用的FTP Server軟件。例如Rhino Software公司的Sen-U FTP Server軟件、vstp軟件、WFTPD軟件以及FileZilla Server軟件等等。

　　1)Serv-U mServer服務(wù)器設(shè)置：每個(gè)正在運(yùn)行的Serv-U引擎可以被用來(lái)運(yùn)行多個(gè)“虛擬”的FTP服務(wù)器，在管理員程序中，每個(gè)虛擬的FTP服務(wù)器都被稱為“域”。因此，對(duì)服務(wù)器來(lái)說(shuō)可以建立多個(gè)域。每個(gè)域都有各自的用戶和組。

　　Serv-U服務(wù)器設(shè)置如圖2所示?？稍O(shè)置傳輸速度、訪問(wèn)權(quán)限等內(nèi)容。圖3是針對(duì)域的設(shè)置，可設(shè)置IP地址、域類型、安全性、用戶數(shù)量以及訪問(wèn)規(guī)則等等內(nèi)容。

圖2 Serv—U服務(wù)器設(shè)置

圖3域設(shè)置

　　2)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)置：數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)置方式隨系統(tǒng)的不同設(shè)置方法也不同，使用說(shuō)明書(shū)中都有相關(guān)介紹。主要包括IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、I/O通道以及通訊端口等的設(shè)置。下面以FANUC 0i—MC為例，介紹數(shù)控系統(tǒng)設(shè)置過(guò)程。

　　首先在MDI模式下，按“SYSTEM”軟鍵，右翻頁(yè)，按軟鍵“ETHPRM”，接著按“操作”。然后選擇“BOARD”。此時(shí)在彈出的頁(yè)面上設(shè)置IP、子網(wǎng)掩碼等。值得注意的是，在PORTNUMBER中設(shè)置的IP地址要和Serv-U服務(wù)器上設(shè)置的對(duì)應(yīng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

　　根據(jù)上述設(shè)置，成功實(shí)現(xiàn)了車間數(shù)控加工中心的聯(lián)網(wǎng)，極大地提高了生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品成本?；谝蕴W(wǎng)的分布式DNC網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)、方便、可靠，一臺(tái)服務(wù)器可以管理多臺(tái)CNC設(shè)備，生產(chǎn)效率得到極大提高，已經(jīng)成為現(xiàn)場(chǎng)通信發(fā)展的趨勢(shì)，以此技術(shù)實(shí)現(xiàn)的DNC系統(tǒng)性能可靠，易于在企業(yè)中推廣和應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。