華中世紀星HNC—22M機床聯(lián)網(wǎng)的實踐

杜武勝

摘 要：信息網(wǎng)絡化是21世紀數(shù)控機床的發(fā)展方向，又是機械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標志之一。文章就華中世紀星HNC-22M數(shù)控機床如何實現(xiàn)機床聯(lián)網(wǎng)做了相關的解決方案，使學生在數(shù)控實訓中更好地認識和掌握數(shù)控機床的現(xiàn)代化制造技術。

關鍵詞：華中世紀星；機床聯(lián)網(wǎng)；數(shù)控實訓

1 引言

從1952年美國麻省理工學院研制出第一臺試驗性數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)到現(xiàn)在已走過了60余年的歷程。隨著網(wǎng)絡技術的成熟和發(fā)展，制造企業(yè)又提出了數(shù)字制造的概念。數(shù)字制造，又稱“e-制造”，是機械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標志之一。隨著網(wǎng)絡信息技術的大量采用，越來越多的用戶在采購數(shù)控機床時要求具有遠程通訊服務的功能。通過數(shù)控機床的聯(lián)網(wǎng)，可以使數(shù)控機床具有雙向、高速的聯(lián)網(wǎng)通訊功能，保證信息流在車間各個部門間暢通無阻。數(shù)控機床的信息網(wǎng)絡化既可以實現(xiàn)網(wǎng)絡資源共享，又能實現(xiàn)數(shù)控機床的遠程監(jiān)控、控制、培訓、管理，還可以實現(xiàn)數(shù)控機床故障的遠程診斷和維護等。

2 機床聯(lián)網(wǎng)的重要性分析

目前，我校數(shù)控綜合加工實訓車間有華中世紀星HNC-22M數(shù)控銑床一臺，數(shù)控系統(tǒng)的軟件版本為7.00。由于其版本過低，導致在數(shù)控實訓時，計算機與數(shù)控機床之間的網(wǎng)絡通訊、遠程控制以及NC程序管理都無法實施。特別是當計算機與數(shù)控機床之間的RS232數(shù)據(jù)通信出現(xiàn)通訊故障時，數(shù)控機床的聯(lián)網(wǎng)技術顯得尤其重要。

3 機床聯(lián)網(wǎng)的方案

數(shù)控機床的聯(lián)網(wǎng)，主要指數(shù)控機床的系統(tǒng)與外部其他控制系統(tǒng)或上位計算機進行網(wǎng)絡連接和網(wǎng)絡控制。數(shù)控機床一般先與生產(chǎn)現(xiàn)場內(nèi)部的局域網(wǎng)連接，再經(jīng)因特網(wǎng)通向企業(yè)外部。下面是筆者解決華中世紀星HNC-22M機床與計算機聯(lián)網(wǎng)問題的方案：

3.1 聯(lián)網(wǎng)使用的網(wǎng)卡驅動

華中世紀星HNC-22M機床的數(shù)控系統(tǒng)是在MS-DOS的基礎上建立的，標準的MS-DOS系統(tǒng)不包含網(wǎng)絡功能，所以必須安裝基于MS-DOS的網(wǎng)絡客戶端軟件，才能讓建立在MS-DOS上的華中世紀星HNC-22M機床訪問Windows XP，或者Windows NT、Windows Server 2003等。在Windows NT Server的安裝光盤中，有一款基于MS-DOS的網(wǎng)絡客戶端軟件：MSClient。通過相應的網(wǎng)卡驅動的安裝，可以驅動華中世紀星HNC-22M機床中的網(wǎng)卡功能。打開華中世紀星數(shù)控機床的電源并把系統(tǒng)上電，將MSClient軟件的安裝程序通過U盤拷貝至華中世紀星數(shù)控系統(tǒng)的C盤中，并執(zhí)行setup.exe安裝程序，選擇數(shù)控機床相對應的網(wǎng)卡驅動及相關網(wǎng)絡協(xié)議，如圖1所示。

圖1 MSClient軟件安裝界面

3.2 聯(lián)網(wǎng)使用的網(wǎng)絡協(xié)議

3.2.1 IPX協(xié)議：IPX協(xié)議是Novell NetWare自帶的最底層網(wǎng)絡協(xié)議，主要用來控制局域網(wǎng)內(nèi)或局域網(wǎng)之間數(shù)據(jù)包的尋址和路由，只負責數(shù)據(jù)包在局域網(wǎng)中的傳送，并不保證消息的完整性，也不提供糾錯服務。

3.2.2 SPX協(xié)議：SPX協(xié)議是基于施樂的Xerox SPP協(xié)議，同樣是由Novell公司開發(fā)的一種用于局域網(wǎng)的網(wǎng)絡協(xié)議。在局域網(wǎng)中，SPX協(xié)議主要負責對整個傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行無差錯處理，即糾錯。SPX協(xié)議一般和上面介紹的IPX協(xié)議組合成IPX/SPX協(xié)議來使用，多用于Netware網(wǎng)絡環(huán)境以及聯(lián)網(wǎng)游戲。

3.2.3 NWLink IPX/SPX/NetBIOS是一種常用的兼容傳輸協(xié)議，是Windows XP的內(nèi)置協(xié)議。它支持將Windows 2000 Server服務器連接到Novell NetWare服務器上。通過使用NWLink協(xié)議，Windows和NetWare客戶可以訪問在對方服務器上運行的客戶或者服務器應用程序。

3.2.4 NetBEUI協(xié)議：NetBEUI是為IBM開發(fā)的非路由協(xié)議，用于攜帶NetBEUI通信。NetBEUI缺乏路由和網(wǎng)絡層尋址功能，既是其最大的優(yōu)點，也是其最大的缺點。因為它不需要附加的網(wǎng)絡地址和網(wǎng)絡層頭尾，所以很快并有效適用于只有單個網(wǎng)絡或整個環(huán)境都橋接起來的小工作組環(huán)境。

3.3 聯(lián)網(wǎng)所需設備及材料

有兩種情況可以使數(shù)控系統(tǒng)與計算機進行網(wǎng)絡連接，即雙機對聯(lián)與局域網(wǎng)連接。各自需要的設備及材料如下表1所示：

表1 數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)所需設備及材料

由于使用局域網(wǎng)連接方案要準備的設備有HUB和網(wǎng)線兩根，連接時不論是從設備的擺放或者是連接的可靠性看都不如使用雙機對聯(lián)方式，故采用雙機對聯(lián)法。

3.4 聯(lián)網(wǎng)使用的文件及配置

聯(lián)網(wǎng)使用的文件可以通過軟件安裝的方式，將文件安裝到華中世紀星數(shù)控系統(tǒng)的C盤中，也可以通過U盤拷貝的方式，直接將文件拷貝至C盤中。所使用文件如表2所示：

表2 數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)所使用文件

3.5 將機床與Windows XP聯(lián)網(wǎng)

首先，在Windows XP系統(tǒng)中更改計算機名為“CNC”，然后安裝NetBEUI網(wǎng)絡協(xié)議和啟用Guest賬戶。此外，在Windows XP中的任意一個盤符下創(chuàng)建一個名為“PROG”的共享文件夾。最后，啟動華中世紀星HNC-22M數(shù)控系統(tǒng)并接上鍵盤，按下ALT+X進入DOS狀態(tài)，在DOS提示符下輸入以下命令：“NET USE K：＼＼CNC＼PROG”，輸入完成后按回車鍵。系統(tǒng)會提示映射成功，這樣就建立了數(shù)控機床與計算機之間的網(wǎng)絡聯(lián)接，用戶可以在機床上通過DOS命令來對計算機中的共享文件夾進行各種操作了。

4 機床聯(lián)網(wǎng)后所帶來的便利

通過華中世紀星HNC-22M數(shù)控機床與計算機的聯(lián)網(wǎng)，我們獲得了許多便利：（1）學生可以在二樓的數(shù)控仿真實驗室中將編寫好的數(shù)控加工程序傳輸至一樓實訓車間的數(shù)控機床中，實現(xiàn)遠程加工；（2）在對數(shù)控機床的進行維護時，如果需要對數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)進行備份，可以編寫簡單的批處理文件，實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)備份與恢復；（3）當數(shù)控機床RS232數(shù)據(jù)通訊出現(xiàn)故障時，可以作為一種替代方式解決機床到計算機的數(shù)據(jù)通訊問題；（4）實現(xiàn)了巨量數(shù)控加工程序的快速傳輸，例如通過數(shù)控機床RS232數(shù)據(jù)通訊傳輸一個大小為5M的加工程序，所需要的傳輸時間在10分鐘左右，而采用機床網(wǎng)絡傳輸僅需要幾秒鐘即可完成。以上這些便利條件，使得數(shù)控實訓教學可以順利開展，大大提高了教學效率。

5 結束語

信息網(wǎng)絡化是數(shù)控機床發(fā)展的趨勢之一，是實現(xiàn)現(xiàn)代化制造模式、全球制造的基礎單元。數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)技術的應用，給學生構建了一個現(xiàn)代化的網(wǎng)絡制造環(huán)境，加深了學生對 “e-制造”技術的了解和認識，同時也為學生實訓和教師科研提供了堅實的環(huán)境基礎。

參考文獻

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