探究數(shù)控車床與數(shù)控軟件的數(shù)據(jù)傳輸技術與實現(xiàn)

摘? ? 要：數(shù)據(jù)通過數(shù)控軟件，這是確保按設計機床運行的重要手段傳送到機床控制系統(tǒng)。本文簡要介紹數(shù)控軟件的設計和應用，即設計軟件和設計方法。在此基礎上，它著重于實現(xiàn)通信技術和數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程，為數(shù)控車床的運行效率和降低故障概率提供了保證。

關鍵詞：遠程傳輸;數(shù)據(jù)傳輸;傳輸過程;實時性需求

1? 引言

在制造業(yè)中傳統(tǒng)的手工編程和參數(shù)輸入方法已不能適應時代的發(fā)展。進一步提高生產(chǎn)效率實現(xiàn)自動編程以及提高數(shù)據(jù)傳輸速度已成為一個主要問題，數(shù)據(jù)傳輸技術更為復雜，而且更重要的是學習它的實現(xiàn)。

2? 遠程傳輸?shù)墓ぷ髟?/p>

我們都知道，如果要實現(xiàn)兩臺計算機資源的共享，網(wǎng)卡必須在計算機上安裝，設置不同的IP地址，然后使用Windows操作平臺通過IP地址查找自己的計算機，實現(xiàn)資源分享甚至管理目的。在計算機網(wǎng)絡的基礎上，開發(fā)了數(shù)控機床的遠程傳輸技術，它的原理是通過轉換設備來設置機床的IP地址（如網(wǎng)卡），使計算機可以通過網(wǎng)絡線路找到機床，通過網(wǎng)絡連接到CNC機器，實現(xiàn)加工程序的長距離傳輸。

3? 數(shù)據(jù)傳輸技術的實現(xiàn)

為了保證產(chǎn)品參數(shù)與數(shù)控軟件中的參數(shù)相一致，數(shù)據(jù)傳輸技術在加工過程中的應用是關鍵。

3.1? 通信技術

3.1.1? 系統(tǒng)安裝

該系統(tǒng)的安裝過程有以下幾點：①CONF1G在通信中GFG文件打開，并且根據(jù)系統(tǒng)提示選擇相關的應用程序。②將管理文檔類型設置為3，并且關閉通信，如果想打開那么文檔類型必須要設置為0。③相關人員“使用網(wǎng)絡DNC客戶機車床點”窗口中，選擇機點，基于傳輸控制指令，數(shù)控車床控制系統(tǒng)的運行。在系統(tǒng)安裝過程中應該注意通信技術的應用，例如，關聯(lián)模式系統(tǒng)必須選擇“DNC通信服務器”。

3.1.2? DNC系統(tǒng)

DNC系統(tǒng)由分析模塊，通信模塊和管理模塊組成。分析模塊的功能是使每個數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析;所述通信模塊的功能是保證機器能夠直接調用管理服務器上的代碼，通信模塊的功能是確保機床能夠直接調用管理服務器上的代碼。管理模塊的功能是實現(xiàn)人力資源，服務器，客戶端和工具的管理，應當注意的是為了提高生產(chǎn)的安全性，通信終端的權威應該管理和控制的數(shù)控軟件。DNC系統(tǒng)訪問模式是基于RS-232C以太網(wǎng)訪問，支持多個串行端口訪問，在通信，數(shù)據(jù)可以通過不同的渠道轉移到機器。

3.1.3? 通信流程

數(shù)據(jù)傳輸以及通信的過程如下：①機床選型：系統(tǒng)中的相關人員，選擇需要通信的機床，同時，應該根據(jù)系統(tǒng)提示，來設計機器的參數(shù)。②數(shù)控代碼發(fā)送：相關人員可以選擇“串行通信”并且NC程序文件打開和傳送NC代碼。③數(shù)控代碼的保存：發(fā)送和接收的電腦數(shù)控代碼后，接收狀態(tài)可以改變其本身的運行狀態(tài)。④通信終止：如果數(shù)據(jù)在傳輸過程中通過單擊“終止傳輸”，這樣造成了數(shù)據(jù)傳輸過程停止，然后工作人員可以選擇“XON”信號接收模式來改善接收時間的合理性。

3.2? 數(shù)據(jù)傳輸原理

在網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的數(shù)值控制裝置當中，上網(wǎng)絡結構通常采用總線拓撲和一個底部結構采用星形網(wǎng)絡拓撲結構。在上層網(wǎng)絡設計的服務器/客戶端模式和該資源的系統(tǒng)管理服務器，客戶端主要負責網(wǎng)絡和管理服務器和數(shù)字控制設備之間的連接。在特定的工作狀態(tài)、實時服務器和客戶端之間的通信可以通過套接字網(wǎng)絡編程和Windows用戶定義的消息來實現(xiàn)。在該系統(tǒng)的基礎網(wǎng)絡，多臺數(shù)控設備通過串行通信端口連接到所述控制客戶端。

3.3? 傳輸過程

傳輸線路。相關人員提供體系認證功能，顯示系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)提示來選擇是否需要在線顯示監(jiān)視屏幕。數(shù)據(jù)傳輸，可以每秒傳輸速率數(shù)字設備控制在9600左右，與此同時，設置“1”作為停止位，數(shù)據(jù)位將設定為“7”。傳輸線被正確連接時，機床的操作模式，編輯，使用CAXA網(wǎng)絡和DNC軟件發(fā)送數(shù)據(jù)后，機床可以立即進入循環(huán)處理狀態(tài)。數(shù)據(jù)傳輸技術應用于產(chǎn)品加工過程中不僅可以提高在線處理的質量，而且可以減少處理的參數(shù)錯誤，優(yōu)勢是顯而易見的。

3.4? 對網(wǎng)絡管理機數(shù)據(jù)傳輸分析

在數(shù)控設備的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，有三個影響網(wǎng)絡系統(tǒng)的關鍵技術：（1）任務管理。企業(yè)產(chǎn)品分解處理任務并通過分解任務給不同的客戶和數(shù)控設備。（2）數(shù)控設備管理。分析并管理基本信息，數(shù)控程序，設備狀態(tài)，設備的任務等等。對于每個CNC設備。（3）實時和數(shù)據(jù)傳輸?shù)木?。下面的三個特定技術被具體分析如下。在內部存儲服務器系統(tǒng)中，詳細描述了數(shù)控設備、加工能力和現(xiàn)有的加工任務。一般的處理任務可以正確地分解。根據(jù)實際情況提出適當分解，聯(lián)系客戶確認，任務下發(fā)，F(xiàn)最終完成生產(chǎn)任務的分配，此外，在整個過程中通過服務器可以監(jiān)控和協(xié)調所有的數(shù)控設備，確保在規(guī)定時間內保證質量來完成處理任務。

數(shù)控設備網(wǎng)絡化的綜合管理。在網(wǎng)絡環(huán)境下數(shù)控設備可以共享信息，數(shù)據(jù)資源和數(shù)控加工任務。整個系統(tǒng)可以根據(jù)其功能被分為四類：（1）數(shù)控設備基本信息管理。主要集中管理企業(yè)，即機床名稱，單位，工作表面，數(shù)控系統(tǒng)，包括信息輸入，修改和設備的刪除及所有數(shù)控設備的靜態(tài)信息，例如數(shù)控銑床，電火花，車床和導線切刀。（2）NC程序管理。節(jié)目內容包括上傳，編輯，模擬及查詢。程序員將數(shù)據(jù)庫中設備的靜態(tài)信息組合在一起，選擇合適的CNC設備并生成NC程序，并且將其發(fā)送到數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)發(fā)送的順序上，則設備將再次排隊，如機器信息，夾具信息，工具的信息，工具圖紙和空白尺寸。同時，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)數(shù)控程序的在線仿真，各裝置處理任務的查詢，每個工件的處理查詢，以及NC程序的編輯和修改。（3）CNC任務管理。網(wǎng)絡管理系統(tǒng)可以管理每個設備的處理任務。企業(yè)的設備操作員可以查詢在日常處理任務，并反饋日常工作條件到系統(tǒng)服務器中的時間，使企業(yè)管理人員能夠掌握和調整設備狀態(tài)以及處理狀態(tài)。（4）設備狀態(tài)管理。機床的CNC控制器被用于提取所述設備的運行狀態(tài)日志，比較和分析相同的設備的不同的設備和不同的時間段的內容，確定這些設備的效率是否得到了提高。

3.5? 數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性需求

當設備運行時及時向機床提供數(shù)控程序，同時，機床作為一個網(wǎng)絡控制器作為客戶端和集線器的連接。假定程序數(shù)據(jù)的量太大，處理時間不長，控制器通常接受數(shù)據(jù)限制，如果網(wǎng)絡控制器長時間不接收數(shù)據(jù)，則不滿足數(shù)據(jù)接收需求，數(shù)據(jù)過載，部分數(shù)據(jù)丟失，影響機床的工作效率，解決此問題時需要考慮發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)的匹配程度。如果兩個彼此匹配，則處理被認為是在正常狀態(tài)下。一般來說，收發(fā)網(wǎng)絡控制器的速度匹配可以從以下這兩個方面進行調整：①數(shù)據(jù)傳輸線規(guī)則滿足數(shù)據(jù)傳輸和接收平衡要求，它們作為制定特定規(guī)則的標準，用于控制數(shù)據(jù)緩沖區(qū);②在傳輸NC程序數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)延遲和流控制需要同時考慮，這樣可以接收和傳輸數(shù)據(jù)速度控制在一個平衡的狀態(tài)，NC設備對實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟊容^高。

4? 結語

與實際經(jīng)驗相結合，詳細論述了數(shù)據(jù)傳輸原理，對數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P鍵技術，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r要求，數(shù)控設備的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的解決方案進行了討論。它提供了網(wǎng)絡和高效的強大的技術支持討論數(shù)控系統(tǒng)的管理。根據(jù)車床的操作要求，DNC系統(tǒng)被設計成通過發(fā)送和接收NC代碼來實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的過程。利用數(shù)據(jù)傳輸技術實現(xiàn)對車床運行的實時控制，這保證了生產(chǎn)效率和質量的提高。

參考文獻：

[1] 姚鵬.基于以太網(wǎng)的異構數(shù)控機床DNC系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J].鄭州大學，2018.

[2] 于洋.數(shù)控技術在數(shù)控車床中應用分析[J].電子制作，2019（2）：90～91.

作者簡介：

張建（1983—）男，漢族，山東省東營市河口區(qū)，本科，助理講師，數(shù)控車削加工技術。