加工中心遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

1、來源于：注塑財富網(wǎng) HYPERLINK 加工中心遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)制造全球化、市場競爭白熱化是當今制造業(yè)的一個發(fā)展趨勢和特點。制造 業(yè)的全球化主要表現(xiàn)在企業(yè)制造系統(tǒng)的分散化及客戶和供應商的國際化。全球化 要求同一企業(yè)內(nèi)部，企業(yè)與設備供應商之間以及企業(yè)與客戶之間協(xié)同工作、共 享信息。高質(zhì)量的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品、良好的售后服務和靈活的在線工程技術支持 都對遠程服務/遠程在線工程支持提出了強烈的需求。隨著計算機技術和現(xiàn)代通 信技術的飛速發(fā)展和Internet/Intranet的廣泛應用，遠程在線工程支持和遠程 操作的研究正成為目前的研究熱點。在設備的遠程服務故障診斷系統(tǒng)中，設備的 遠程監(jiān)控是實現(xiàn)遠

2、程在線診斷及工程技術支持的基礎。目前制造業(yè)的一些復雜的 加工 設備和產(chǎn)品，也都設有良好的用于遠程通信控制的擴展接口和與上位機進 行通信的完整協(xié)議，這些特點都為實現(xiàn)產(chǎn)品和設備的遠程訪問、操作與控制提供 了良好的基礎和條件。本文以同濟大學CIMS研究中心FMS實驗室的MAHO數(shù)控機床為對象.詳細論 述遠程監(jiān)控和訪問MAHO數(shù)控機床之遠程監(jiān)控系統(tǒng)(RCCNCS)的總體結構和軟硬件 的設計與實現(xiàn)。圖1 MAHO機床RCCNCS功能流程RCCNCS的總體設計系統(tǒng)功能與目的RCCNCS的功能分析圖如圖1所示。MAHO機床采用DNC工作模式(自動模式)，本地咒監(jiān)控站根據(jù)工作要求通過 監(jiān)控軟件對機床進行相應的

3、操作和控制。PC監(jiān)控站是遠程網(wǎng)絡設備與加工中心 數(shù)控系統(tǒng)連接的中間設備，主要處理的信息有：模擬機床鍵盤操作和屏幕顯示; 采集機床狀態(tài)信息和實時加工信息；向機床發(fā)出控制命令，控制機床的各種動作; 根 據(jù)網(wǎng)絡訪問的需要進行網(wǎng)絡信息處理，配合遠程網(wǎng)絡設備的工作；對機床的 加工狀態(tài)進行模擬；加工程序的上下傳送，實現(xiàn)機床的BTR工作模式等。如程控制主機圖2 RCCNCS的系統(tǒng)結構框圖PC監(jiān)控站作為機床與網(wǎng)絡設備通信的中間設備，通過與遠程網(wǎng)絡設備進行 通信來實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡咒訪問控制加工中心的目的。此外，PC監(jiān)控站還為工作人 員和維護人員提供一些工程技術資料支持和故障診斷支持。結構設計RCCNCS的總體結構設

4、計如圖2所示。連接在工業(yè)現(xiàn)場以太網(wǎng)上的底層PC 監(jiān)控站，通過運行機床的監(jiān)控軟件對加工中心CNC系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，上層控制 主機運行遠程控 制軟件可以實現(xiàn)對現(xiàn)場PC監(jiān)控站進行控制（同時PC監(jiān)控站上也 運行該遠程控制軟件）。一臺上層控制主機可以控制底層多個監(jiān)控站。底層代監(jiān) 控站采集CNC加 工信息并通過局域網(wǎng)存入企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。當遠程PC訪問 和控制本地加工中心CNC系統(tǒng)時，它首先通過網(wǎng)絡訪問連接ISDN/Internet上的 企業(yè) 服務器，向企業(yè)服務器請求本地PC監(jiān)控站的控制權。企業(yè)服務器進行相應 的資格認證與授權并通知本地PC監(jiān)控站，啟動遠程控制軟件并設置為相應的工 作模式后，遠程控制PC

5、才能對加工中心CNC系統(tǒng)進行操作與控制。當遠程控制PC與本地監(jiān)控站建立連接后，遠程PC對數(shù)控系統(tǒng)的操作與本地PC監(jiān)控站對數(shù)控系統(tǒng)的操作效果一樣，能完成本地PC監(jiān)控站的所有功能。L.7T1& jIE-NQ I| wiwteaitiltlhi FOTCNC通信接口軟件的設計在RCCNCS設計中，MAHO數(shù)控機床采用的是Philips的數(shù)控操作系統(tǒng)， Philips數(shù)控操作系統(tǒng)有自己完整的通信協(xié)議。Philips數(shù)控操作系統(tǒng)有兩種數(shù) 據(jù)通信協(xié)議，艮旺協(xié)議和LSV/2協(xié)議。協(xié)議是用于CNC處于手工操作狀態(tài)時上下 傳遞加工程序使用的普通的通信協(xié)議，不能在遠程操 作中使用。LSV/2通信協(xié) 議是Phili

6、ps數(shù)控操作系統(tǒng)專為遠程操作時提供的協(xié)議。使用該通信協(xié)議時，CNC 處于遠程控制模式(DNC模式)。此時，監(jiān)控站對機床的操作與本地手工操作的效 果完全一樣。本系統(tǒng)通信接口程序采用了 Philips數(shù)控系統(tǒng)的LSV/2協(xié)議。監(jiān)控 站計算機發(fā)送數(shù) 據(jù)的程序流程如圖3所示。發(fā)送方發(fā)送的每一幀數(shù)據(jù)包括幀頭DLE(ASCII碼10H)STX (ASCII碼O2H)， 數(shù)據(jù)段(最長120個ASII字符)和幀尾DLE(10H)ETX(03H)以及通過把這些字符經(jīng) 過異或運算后得到的校驗位。接收方收到一幀數(shù)據(jù)后先進行幀校驗，如果檢驗 結果與接收到的校驗位相同，則接收此幀數(shù)據(jù)，否則要求發(fā)送方重新發(fā)送此幀數(shù) 據(jù)。

7、目前的可視化程序設計語言Visual C+和 Visual Basic都有標準化的串口 通信應用組件(MS Comm組件)，根據(jù)以上的通信協(xié)議可開發(fā)出相應的監(jiān)控軟件實 現(xiàn)局域網(wǎng)上的工作站對加工中心CNC系統(tǒng)的控制。PC監(jiān)控站控制的軟硬件實現(xiàn)連接在工業(yè)以太網(wǎng)上的PC監(jiān)控站對加工中心的數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)操作和控制， 為實現(xiàn)遠程控制提供了良好的基礎。監(jiān)控軟件開發(fā)完成后，只要找到一個能夠基 于TCP/IP運行的遠程控制應用軟件和設置好相關的訪問權限和用戶口令，就可 以實現(xiàn)遠程主機對本地PC監(jiān)控站的操作。本系統(tǒng)遠程控制軟件使用Symantec pcAnywhere32。該應用軟件功能強大， 只要設置正確，遠程PC就可以利用該軟件實現(xiàn)經(jīng)Internet控制本地的計算機， 從而達到遠程控制加工 中心CNC系統(tǒng)的目的。pcAnywhere32是遠程控制、文件 傳輸和一般通信的理想的解決策略。只要兩個PC上都運行著pcAnywhere32軟 件，它便能夠從一臺PC上遠程控制另