數(shù)控機(jī)床通信和管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計概述

1、 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)DNC通信和管理系統(tǒng)的研究(ynji)與設(shè)計摘要(zhiyo)近年來，隨著計算機(jī)等方面的相關(guān)核心技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)高新技術(shù)的飛速變化，當(dāng)前制造(zhzo)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化以及(yj)集成化時其開展的大趨勢。制造系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、集成化對于提高企業(yè)競爭力起到非常重要的作用。其中投資本錢較低，信息高度集中，以及效果明顯等是數(shù)控機(jī)床群的顯著特點(diǎn)，這對于企業(yè)來說很有意義，能夠完成CAD/CAM一體化的建設(shè)。所以，DNC技術(shù)已經(jīng)被越來越多的企業(yè)所采用，DNC技術(shù)對于企業(yè)數(shù)控車間的

2、信息集成和數(shù)控設(shè)備的信息集成具有重要的作用和意義。在本文中，主要針對研究了當(dāng)前國內(nèi)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況，其中的局域網(wǎng)設(shè)置為企業(yè)的通信基層，通過運(yùn)用串口效勞器以及軟插件等等技術(shù)完成數(shù)控儀器的相關(guān)聯(lián)網(wǎng)，數(shù)控機(jī)床的DNC通信與管理系統(tǒng)從而被創(chuàng)立。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對于數(shù)控機(jī)床的信息采集和管理，可以實(shí)現(xiàn)計算機(jī)與數(shù)控機(jī)床之間的互相連接和信息的傳輸交換，此外還可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)辦公管理信息與車間生產(chǎn)加工信息的互相連接。關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；DNC技術(shù)；通信和管理系統(tǒng)Abstract 隨著(su zhe)計算機(jī)等方面的相關(guān)核心技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)高新技術(shù)的飛速變化，當(dāng)前制造系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化以及(yj)集成化時其開展(kizhn)的大趨

3、勢(qsh)。目前(mqin)網(wǎng)絡(luò)化集成技術(shù)是數(shù)控機(jī)床群最顯著的特點(diǎn)，是企業(yè)提高自身競爭力的關(guān)鍵。其中，它主要注重投資小、集成信息流、見效快等特點(diǎn)，所以CAD/CAM一體化是企業(yè)非常關(guān)鍵的過程，同時也是解決制造業(yè)信息化需求的重中之重。DNC技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用,目前能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備集成與數(shù)控車間信息集成和集的最主要的方式為DNC，因此得到很多的名企的使用。在本文中，主要針對研究了當(dāng)前國內(nèi)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況，其中的局域網(wǎng)設(shè)置為企業(yè)的通信基層，通過運(yùn)用串口效勞器以及軟插件等等技術(shù)完成數(shù)控儀器的相關(guān)聯(lián)網(wǎng)，數(shù)控機(jī)床的DNC通信與管理系統(tǒng)從而被創(chuàng)立。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對于數(shù)控機(jī)床的信息采集和管理，可以實(shí)現(xiàn)計算

4、機(jī)與數(shù)控機(jī)床之間的互相連接和信息的傳輸交換，此外還可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)辦公管理信息與車間生產(chǎn)加工信息的互相連接。In recent years, with the rapid development of computer technology and Internet technology, the development of manufacturing system has become more and more integrated and networked. The network and integration of the manufacturing system play a ve

5、ry important role in improving the competitiveness of enterprises. CNC machine tool group has the characteristics of high degree of information concentration, low investment cost and remarkable effect, which is of great significance for enterprises to realize CAD / CAM integration. Therefore, DNC te

6、chnology has been adopted by more and more enterprises, DNC technology for enterprise numerical control workshop information integration and numerical control equipment information integration has an important role and significance. The research of this paper is based on the actual production scale

7、of Chinese enterprises, the enterprises local area network is set as the bottom of communication, the use of soft plug-in technology, serial server and other technologies for CNC equipment networking work, on the basis of the creation of CNC machine tools DNC communication and Management system. The

8、 system can realize the information collection and management of the CNC machine tool, which can realize the interconnection between the computer and the CNC machine tool and the exchange of information. In addition, it can realize the interconnection between the enterprise office management informa

9、tion and the workshop production and processing information.Key words: CNC machine tools; DNC technology; communication and management system目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc31817 數(shù)控機(jī)床DNC通信和管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計 PAGEREF _Toc31817 1 HYPERLINK l _Toc11674 摘要 PAGEREF _Toc11674 1 HYPERLINK l _Toc6328 Abstract PAGER

10、EF _Toc6328 2 HYPERLINK l _Toc7386 目錄 PAGEREF _Toc7386 3 HYPERLINK l _Toc14317 1.緒論 PAGEREF _Toc14317 5 HYPERLINK l _Toc18557 1.1研究背景與意義 PAGEREF _Toc18557 5 HYPERLINK l _Toc10470 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc10470 6 HYPERLINK l _Toc27403 1.2.1國外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc27403 6 HYPERLINK l _Toc28012 1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 PA

11、GEREF _Toc28012 6 HYPERLINK l _Toc29449 1.2.3開展趨勢 PAGEREF _Toc29449 6 HYPERLINK l _Toc18020 1.3研究內(nèi)容與方法 PAGEREF _Toc18020 7 HYPERLINK l _Toc16498 1.3.1研究內(nèi)容 PAGEREF _Toc16498 7 HYPERLINK l _Toc21466 1.3.2研究方法 PAGEREF _Toc21466 7 HYPERLINK l _Toc15128 1.4課題來源 PAGEREF _Toc15128 8 HYPERLINK l _Toc28270 2

12、.技術(shù)概念 PAGEREF _Toc28270 9 HYPERLINK l _Toc28903 2.1DNC通信系統(tǒng) PAGEREF _Toc28903 9 HYPERLINK l _Toc19711 2.2多線程技術(shù)(jsh)及應(yīng)用考前須知(xzh) PAGEREF _Toc19711 9 HYPERLINK l _Toc9052 2.2.1多線程技術(shù)(jsh) PAGEREF _Toc9052 9 HYPERLINK l _Toc24774 2.2.2多線程的應(yīng)用(yngyng) PAGEREF _Toc24774 10 HYPERLINK l _Toc9655 2.2.3線程優(yōu)先級與同步

13、(tngb)問題 PAGEREF _Toc9655 10 HYPERLINK l _Toc25414 2.3串行通信技術(shù) PAGEREF _Toc25414 11 HYPERLINK l _Toc14763 2.4網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù) PAGEREF _Toc14763 11 HYPERLINK l _Toc11445 2.5數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù) PAGEREF _Toc11445 13 HYPERLINK l _Toc18073 3.總體方案設(shè)計 PAGEREF _Toc18073 15 HYPERLINK l _Toc24278 3.1應(yīng)用的需求分析 PAGEREF _Toc24278 15 HYPER

14、LINK l _Toc26521 3.2DNC系統(tǒng)功能分析 PAGEREF _Toc26521 15 HYPERLINK l _Toc3917 3.3常見的通信網(wǎng)絡(luò) PAGEREF _Toc3917 17 HYPERLINK l _Toc28387 3.3.1串行通信網(wǎng)絡(luò) PAGEREF _Toc28387 17 HYPERLINK l _Toc13822 3.3.2現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡(luò) PAGEREF _Toc13822 17 HYPERLINK l _Toc12620 3.4DNC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc12620 18 HYPERLINK l _Toc1778 3.5DNC

15、系統(tǒng)的底層通信 PAGEREF _Toc1778 19 HYPERLINK l _Toc17149 3.5.1常見的數(shù)控機(jī)床通信接口 PAGEREF _Toc17149 19 HYPERLINK l _Toc23766 3.5.2數(shù)控機(jī)床的聯(lián)網(wǎng)設(shè)計 PAGEREF _Toc23766 20 HYPERLINK l _Toc22156 4.串行通信設(shè)計與實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc22156 28 HYPERLINK l _Toc16409 4.1串口效勞器的選擇 PAGEREF _Toc16409 28 HYPERLINK l _Toc14870 4.1.1動態(tài)連接庫技術(shù) PAGEREF _

16、Toc14870 28 HYPERLINK l _Toc14371 4.1.2串口效勞器硬件的選擇 PAGEREF _Toc14371 29 HYPERLINK l _Toc2586 4.2串口效勞器的任務(wù)設(shè)計 PAGEREF _Toc2586 29 HYPERLINK l _Toc16206 4.3串口效勞器的程序設(shè)計 PAGEREF _Toc16206 31 HYPERLINK l _Toc12311 4.3.1工作線程 PAGEREF _Toc12311 31 HYPERLINK l _Toc14204 4.3.2與機(jī)床當(dāng)前狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)通信 PAGEREF _Toc14204 33 HY

17、PERLINK l _Toc13123 5.通信管理軟件的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc13123 34 HYPERLINK l _Toc27772 5.1數(shù)控程序傳輸線路設(shè)計 PAGEREF _Toc27772 34 HYPERLINK l _Toc21461 5.2DNC通信平臺設(shè)計 PAGEREF _Toc21461 35 HYPERLINK l _Toc23211 5.2.1通信平臺設(shè)計思路 PAGEREF _Toc23211 35 HYPERLINK l _Toc28084 5.2.2 DNC通信平臺的程序設(shè)計 PAGEREF _Toc28084 35 HYPERLINK l

18、_Toc25449 5.3機(jī)床事件接收平臺設(shè)計 PAGEREF _Toc25449 37 HYPERLINK l _Toc17803 5.4客戶端機(jī)床管理軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc17803 38 HYPERLINK l _Toc9814 5.4.1系統(tǒng)登錄模塊 PAGEREF _Toc9814 38 HYPERLINK l _Toc15248 5.4.2.機(jī)床管理模塊 PAGEREF _Toc15248 39 HYPERLINK l _Toc11648 6. 總結(jié) PAGEREF _Toc11648 42 HYPERLINK l _Toc31111 6.1 全文總結(jié) PAGEREF

19、_Toc31111 42 HYPERLINK l _Toc19423 6.2 研究展望 PAGEREF _Toc19423 42 HYPERLINK l _Toc7616 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc7616 43 HYPERLINK l _Toc18643 致 謝 PAGEREF _Toc18643 47 HYPERLINK l _Toc13091 附錄A： PAGEREF _Toc13091 48 HYPERLINK l _Toc2184 附錄B： PAGEREF _Toc2184 481.緒論(xln)1.1研究(ynji)背景與意義在零部件的加工生產(chǎn)(shngchn)過程中，實(shí)現(xiàn)

20、對數(shù)控程序的集中化管理是非常困難的，此外實(shí)現(xiàn)計算機(jī)與數(shù)控設(shè)備的關(guān)聯(lián)和通信也非常困難，這導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床的工作效率比擬(bn)低。具體來講，現(xiàn)場(xinchng)零部件的加工存在以下問題1：(l)零部件的加工程序都是數(shù)控操作人員手工編輯輸入到數(shù)控機(jī)床的控制面板上的，輸入程序所需時間長，且存在輸入程序錯誤等問題，會在一定程度上影響相關(guān)機(jī)床的使用效率以及零部件的合格率。一般數(shù)控機(jī)床裝載的內(nèi)存非常小，當(dāng)替換上新的加工的零部件后，需要對原有的加工程序進(jìn)行刪除，同時輸入新的加工程序。這就使得如果是在不同的時期加工生產(chǎn)同樣的零部件產(chǎn)品，還必須重新輸入程序，這就導(dǎo)致了時間的浪費(fèi)，同時這樣的情況也會對機(jī)床的加工效率

21、和性能造成不利的影響。零部件的加工程序是由數(shù)控操作人員現(xiàn)場控制的，而企業(yè)技術(shù)中心的工程師等人員難以實(shí)現(xiàn)對加工程序的管理。當(dāng)更換加工零部件或者更換加工設(shè)備、更換數(shù)控操作人員時，需要重新進(jìn)行加工程序的編制或調(diào)試。加工程序、工藝卡片、刀具清單等信息是單獨(dú)存放的，時間一長，就很難知道兩者之間的關(guān)聯(lián)。當(dāng)下次使用時，還要完成核對屢次，以便了解加工程序的實(shí)際運(yùn)行情況。為了提高加工系統(tǒng)的信息化、集成度，提高生產(chǎn)加工效率，實(shí)現(xiàn)對加工程序的管理，這就需要設(shè)置數(shù)控機(jī)床通信與管理系統(tǒng)，從而提高加工生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。DNC聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)零部件的在線加工，與之對應(yīng)的DNC效勞器內(nèi)存空間大，可以用來存放加工程序2。通常，

22、當(dāng)數(shù)控機(jī)床完成與DNC系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)后，從而可以實(shí)現(xiàn)在線加工功能，非常大的提高了數(shù)控機(jī)床的加工生產(chǎn)效率。同時，數(shù)據(jù)信息的傳輸更加方便、快捷，數(shù)控操作人員通過控制面板就可以實(shí)現(xiàn)與技術(shù)中心工程師的相互交流，隨時進(jìn)行加工程序的上傳、下載。這樣就可以大大提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)加工效率和加工質(zhì)量，加工程序的傳輸直接通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，對于推進(jìn)企業(yè)的無紙化生產(chǎn)、聯(lián)網(wǎng)設(shè)計等具有重要意義。1.2國內(nèi)外研究(ynji)現(xiàn)狀1.2.1國外研究(ynji)現(xiàn)狀國外對于(duy)DNC系統(tǒng)的研究起步較早，目前為止，相關(guān)(xinggun)產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商品化。同時有些DNC軟件產(chǎn)品具有(jyu)很強(qiáng)大的功能，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息等內(nèi)

23、容的高速、多線程的傳輸，同時可以將DNC工作站與多臺CNC進(jìn)行相互連接。DNC軟件大局部均設(shè)置有專用的數(shù)控程序編輯器，數(shù)控操作人員可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息的提交。而其中的數(shù)據(jù)庫管理程序主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的組織和維護(hù)，此外還具有信息更新、查詢，生成報表、顯示圖形、管理日志、讀取文件等功能3。1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)對于DNC系統(tǒng)的研究工作起步較晚，大概始于70年代。但是后來由于FMS技術(shù)傳入到中國，使得大局部研究學(xué)者轉(zhuǎn)向FMS技術(shù)，對DNC系統(tǒng)的研究起了很大的作用4。然而，隨著FMS技術(shù)研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)其具有投資風(fēng)險大、可靠性差等缺點(diǎn)，所以很多研究FMS技術(shù)的研究學(xué)者又轉(zhuǎn)向了對于DNC系統(tǒng)的研究。

24、近年來，中國已成功開發(fā)出強(qiáng)大功能和更好的DNC系統(tǒng)，但大多數(shù)都是針對特定用戶的開展，同時DNC軟件商品化程度仍然很小。1.2.3開展趨勢1數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程控制能力實(shí)現(xiàn)DNC通信功能后，就可以借助效勞器實(shí)現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程控制，即可以向數(shù)控機(jī)床發(fā)送啟動、更換夾具、停止等控制指令。方便遠(yuǎn)程加工操作，對于異地加工具有非常明顯的優(yōu)勢。2數(shù)控機(jī)床狀態(tài)采集數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的DNC通信(tng xn)可以實(shí)時監(jiān)控(jin kn)各機(jī)床狀態(tài)信息，包括機(jī)床整機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、故障信息、運(yùn)行時間等，并且可以將上述(shngsh)信息進(jìn)行及時存儲，方便后期對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，找出故障(gzhng)原

25、因等，提升整體的加工效率5。3數(shù)控機(jī)床通信系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的無縫連接未來各種數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)、計算機(jī)系統(tǒng)將開展非常迅速，并且之間將會產(chǎn)生千絲萬縷的聯(lián)系，因此為了能夠更好地處理各方面的關(guān)系，需要能夠保證數(shù)控機(jī)床通信系統(tǒng)能夠跟其它系統(tǒng)合理的對接。4未來數(shù)控機(jī)床的開展趨勢為使用物聯(lián)網(wǎng)或者局域網(wǎng)的方式，將所有的機(jī)床連接成為一個系統(tǒng)，統(tǒng)一操控，便于管理。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容本文的主要研究內(nèi)容可以歸納為：1在充分查閱了現(xiàn)階段數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀和相關(guān)資料，分析了數(shù)控機(jī)床的聯(lián)網(wǎng)方案后，充分利用現(xiàn)有資源，完成了DNC網(wǎng)絡(luò)通信和管理系統(tǒng)的設(shè)計與研究。2根據(jù)實(shí)際車間情況，對聯(lián)網(wǎng)方式以及硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、布線

26、方式等進(jìn)行充分的調(diào)研與實(shí)踐，找到最適宜的方式。3根據(jù)文獻(xiàn)資料和實(shí)際情況，通過對硬件設(shè)備、軟件設(shè)備等的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的DNC系統(tǒng)，并且分析在實(shí)際的調(diào)試過程中出現(xiàn)的各種問題，提出必要的解決方式。本文首先介紹了數(shù)控加工網(wǎng)絡(luò)化對于加工制造業(yè)的重要作用，詳細(xì)闡述了DNC系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和開展趨勢；對DNC系統(tǒng)所采用的通信技術(shù)的功能特點(diǎn)作了分析和比照，在此根底上，確定出本系統(tǒng)采用的通信技術(shù)；對數(shù)控機(jī)床的聯(lián)網(wǎng)問題所遇到的困難作了分析，并提出了基于端口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)效勞器的網(wǎng)絡(luò)控制總體方案和技術(shù)路線，從而解決了聯(lián)網(wǎng)困難的問題；對現(xiàn)階段采用的聯(lián)網(wǎng)方案作了分析研究，確定出適宜的聯(lián)網(wǎng)方案，完成DNC系統(tǒng)的硬件連接工作。

27、1.3.2研究(ynji)方法(1)理論研究法：通過查閱(chyu)相關(guān)文獻(xiàn)了解數(shù)控機(jī)床的相關(guān)理論，分析現(xiàn)有研究的特點(diǎn)和缺乏(quf)，形成(xngchng)自己的研究框架和指標(biāo)體系。 (2)參考方法：參照(cnzho)相關(guān)網(wǎng)站研究課題。 (3)實(shí)踐研究法：以模塊化為指導(dǎo)，按照模塊化軟件開發(fā)過程進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。 1.4課題來源本文通過查閱相關(guān)資料，探究了目前此方面的研究現(xiàn)狀，然后結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況，確定了課題。本文主要是對數(shù)控機(jī)床DNC通信以及管理的設(shè)計與研究，通過研究DNC主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)之間最合理的通信方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的上傳、下載等；對DNC系統(tǒng)所采用的通信技術(shù)的功能特點(diǎn)作了分析和比照，在此根

28、底上，確定出本系統(tǒng)采用的通信技術(shù)；對數(shù)控機(jī)床的聯(lián)網(wǎng)問題所遇到的困難作了分析，并提出了基于端口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)效勞器的網(wǎng)絡(luò)控制總體方案和技術(shù)路線，從而解決了聯(lián)網(wǎng)困難的問題；對現(xiàn)階段采用的聯(lián)網(wǎng)方案作了分析研究，確定出適宜的聯(lián)網(wǎng)方案，完成DNC系統(tǒng)的硬件連接工作。2.技術(shù)(jsh)概念2.1DNC通信(tng xn)系統(tǒng)DNC最初(zuch)指的是直接(zhji)數(shù)字控制技術(shù)(jsh)，是英文Direct Numerical Control的縮寫。DNC技術(shù)的研究開始于本世紀(jì)60年代，數(shù)控設(shè)備的程序信息的管理和發(fā)送等工作都是依靠中央計算機(jī)完成6。當(dāng)時主要是為了解決紙帶輸入加工程序的繁瑣及計算本錢過高等問題。

29、70年代以后，七十年代以后，DNC技術(shù)得到了快速開展，數(shù)控機(jī)床對于程序內(nèi)容的存儲量更大且計算運(yùn)行速度也更快。由最初的直接式的轉(zhuǎn)變到分布式的數(shù)字控制技術(shù)Distributed Numerical Control7。相比于直接數(shù)字控制技術(shù)，分布式數(shù)字控制技術(shù)添加了信息收集、狀態(tài)監(jiān)視和控制等最新功能。80年代以后，在計算機(jī)技術(shù)飛速開展的背景下，DNC技術(shù)的功能不斷擴(kuò)大，相比于以往的DNC技術(shù)，已經(jīng)慢慢地注重了車間的相關(guān)信息高度的集成化，展開對零部件的加工過程中的研究，分別對生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、方案以及加工流程等等數(shù)據(jù)信息完成集中監(jiān)控或者分散的控制工作，并將數(shù)據(jù)信息與局域網(wǎng)相互關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息的相互交換8。目

30、前，DNC技術(shù)已經(jīng)開始向物流等系統(tǒng)擴(kuò)充，未來的DNC技術(shù)功能將更為強(qiáng)大。2.2多線程技術(shù)及應(yīng)用考前須知2.2.1多線程技術(shù)主線程即第一個線程是由系統(tǒng)自動創(chuàng)立的。創(chuàng)立完主線程后，主線程本身還會有很多的額外線程生成，這些額外線程進(jìn)一步還可以生成其它的線程。當(dāng)多線程程序運(yùn)行時，大多數(shù)人認(rèn)為這些線程同時運(yùn)行，事實(shí)上，情況并非如此，操作系統(tǒng)為各個線程都設(shè)置了CPU時間來保證這些線程的正常運(yùn)行9。操作系統(tǒng)給各個線程提供時間片的方式是采用的輪轉(zhuǎn)方式，各個線程在完成時間片使用之后，將其釋放出來，因此該操作系統(tǒng)一般會接著把時間片傳遞給后面的線程，以此類推。由于各個時間片的時間間隔極其短暫，所以會產(chǎn)生一種錯覺，當(dāng)

31、這些線程的運(yùn)行是同時。更多地額外線程的生成的目的是為了盡量利用CPU的相關(guān)時間。2.2.2多線程的應(yīng)用(yngyng)因此(ync)在MFC使用(shyng)中，線程一般(ybn)由用戶界面(yn h ji min)線程和工作線程兩種模式存在。假設(shè)只是執(zhí)行后臺的相關(guān)計算而不和用戶交流，通過運(yùn)行工作線程就夠了；此外，如果是進(jìn)行要處理一個用戶界面的相關(guān)線程，用戶界面線程此時需要運(yùn)行。其中，這兩個線程之間的最大區(qū)別在于用戶界面線程中會額外有一個消息循環(huán)，從而就可以實(shí)現(xiàn)對消息的處理功能10。進(jìn)程和線程的概念不同，進(jìn)程可以對程序進(jìn)行定義。在32位系統(tǒng)中，進(jìn)程會占用應(yīng)用程序所得到的存儲位置。其中在運(yùn)行過程

32、中，進(jìn)程通常至少會有一個線程被占用，進(jìn)程中的相關(guān)空間代碼通常是由這個線程掌控的。一般來說，一個進(jìn)程通常由多個線程所組成，這些線程控制進(jìn)程地址當(dāng)中空間的相關(guān)運(yùn)行代碼。2.2.3線程優(yōu)先級與同步問題采用多線程進(jìn)行編程會使程序操作人員的工作更具靈活性，同時對于解決問題變得更加容易。但是，程序不應(yīng)該以碎片的形式寫入，因?yàn)檫@不是正確開發(fā)應(yīng)用程序的方法。當(dāng)線程在運(yùn)行時，老的問題解決了新的問題又出現(xiàn)的現(xiàn)象。因此，知道何時創(chuàng)立多個線程以及何時不創(chuàng)立多個線程是非常重要的。在系統(tǒng)在運(yùn)行多個進(jìn)程的過程時，此時要對線程運(yùn)行的順序進(jìn)行優(yōu)先級別劃分11。因此操作系統(tǒng)對應(yīng)優(yōu)先級別的順序排列線程，需要保證各個線程都處在優(yōu)先的

33、級別，通常從0到31的順序完成優(yōu)先級的排列。當(dāng)系統(tǒng)在執(zhí)行過程中，優(yōu)先給優(yōu)先級為31的線程賠給時間片，操作系統(tǒng)接著會給下一個優(yōu)先級為31的線程進(jìn)行分配。當(dāng)線程中全部優(yōu)先級為31的運(yùn)行完之后，才會執(zhí)行優(yōu)先級為30的線程，后面的以此類推。一般操作系統(tǒng)以及程序操作員的改動都會更改線程的優(yōu)先級以保證操作系統(tǒng)對終端的響應(yīng)性。另外，在使用多線程編程的過程中，要保證線程的步調(diào)一致。所謂的線程同步就是要盡可能的減少線程間數(shù)據(jù)在通信時的損壞。一般在32位系統(tǒng)中，同步問題出現(xiàn)的較多，這主要是由于分配時間片的過程中出現(xiàn)了問題。但是在MFC中，臨界區(qū)模塊、事件模塊、信號量模塊、互斥模塊可以保證多線程的同時運(yùn)行12。其中

34、臨界區(qū)模塊的使用最為簡便，但它只能同步線程在同一進(jìn)程的。此外，還可以使用線性化方法，這種方法對數(shù)據(jù)信息的讀寫都是在同一個線程中進(jìn)行的。這樣就防止了同時改寫數(shù)據(jù)信息的情況。2.3串行通信(tng xn)技術(shù)微軟通信(tng xn)控制MCSomm是由微軟公司開發(fā)的串行通信(tng xn)編程控制，MCSomm控件可以(ky)實(shí)現(xiàn)通過(tnggu)串行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)射13。1 .常用的功能屬性MCSomm板塊的常用功能屬性組成為Settings、CommPort、PortOpen、Input、Output等。主要用于實(shí)現(xiàn)端口的翻開或關(guān)閉、返回到通信端口的狀態(tài)、返回到數(shù)據(jù)位或停止位等功能。處

35、理通信問題的方法 驅(qū)動方式一般解決串行端口交互難點(diǎn)的有效方法為事件驅(qū)動方式。事件發(fā)生后需要及時進(jìn)行通知和處理。一般情況下，通過OnComm事件運(yùn)行的板塊功能的控制對通信進(jìn)行處理。一般程序響應(yīng)及時以及可靠性高等等是事件驅(qū)動方式獨(dú)有特點(diǎn)，每一個控件對應(yīng)有一個串行端口。但是，要完成對多個串行端口的運(yùn)行，需要多個控件配合進(jìn)行。查詢方式一般來說，其中查詢方式屬于事件驅(qū)動方式，但查詢方式在有些情況時更方便快捷。通過對CommEvent的屬性值進(jìn)行檢查，可以對其中的問題進(jìn)行判斷處理。其一般主要運(yùn)用在程序較小的時候。2.4網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)在80年代初期，美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校成功開發(fā)出了Berkeley S

36、ocket接口。90年代初期，微軟公司以伯克利套接字接口為模板開發(fā)了一個網(wǎng)絡(luò)程序接口標(biāo)準(zhǔn)，即Windows Sockets標(biāo)準(zhǔn)。Windows Sockets標(biāo)準(zhǔn)對原有的功能作了完善和擴(kuò)充，主要是擴(kuò)充了原有的異步函數(shù)，并增加了符合Windows系統(tǒng)的異步進(jìn)行。因?yàn)閃indows Sockets標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)包括支持多協(xié)議性以及開放性等等，使得Windows的方面提供了參考和標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在(xinzi)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)(wnglu)應(yīng)用(yngyng)最為廣泛的API是套接字接口(ji ku)，同時(tngsh)套接字接口也普遍應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行、用戶開發(fā)等方面14。Socket接口實(shí)際上指的是一個通信端

37、口，可以實(shí)現(xiàn)一個Socket應(yīng)用程序與另一個Socket應(yīng)用程序之間的相互通信。Socket同樣存在于通信域，通信域是一個抽象的概念。通常情況下，Socket只能與處于同一個域中的另外的Socket完成數(shù)據(jù)的交流。其中接口的相關(guān)示意圖如下列圖2-1所示。Socket的組成由：數(shù)據(jù)報、流式以及原始套接口三種模型15。通常，流式套接口屬于一種是面向連接的可靠的運(yùn)行，可以保證數(shù)據(jù)傳輸沒有過失以及無重復(fù)性的內(nèi)容。數(shù)據(jù)報套接口采用的是無連接的效勞，數(shù)據(jù)傳輸是通過密碼文來完成的，傳輸是沒有順序的，但是不能保證其完全正確。原始套接口進(jìn)行對較低的層協(xié)議直接連接，一般用于新網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的調(diào)試任務(wù)。流式套接口采用的是

38、TCP協(xié)議，而TCP協(xié)議的使用必須建立起連接才可以進(jìn)行互相交流，以便確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼鎸?shí)性以及順序性。通常，Socket建立在客戶/效勞器模型的根底之上，其中效勞器端以及客戶端兩個進(jìn)程在工作時被提供，效勞器端一般先啟用。圖2-2是流式套接口系統(tǒng)的具體調(diào)用流程。圖2-1 Socket接口示意圖Windows Socket標(biāo)準(zhǔn)是針對微軟操作系統(tǒng)對Berkeley Socket接口的優(yōu)化和改良，它們的主要區(qū)別表達(dá)在Socket的啟動和終止、多線程、異步請求機(jī)制、異步數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制、異步選擇機(jī)制、阻塞處理和錯誤處理等方面16。Windows Socket標(biāo)準(zhǔn)可用于單線程和多線程Windows版本。Sock

39、et接口在多線程條件下根本上是保持不變的。圖2-2流式套接口(ji ku)系統(tǒng)的調(diào)用過程(guchng)2.5數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)SQL Server2000是新一代微軟公司的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品(chnpn)，該產(chǎn)品(chnpn)是基于(jy)SQLServer7.0開發(fā)和設(shè)計的。SQL Server2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是以高端硬件技術(shù)、最新互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和存儲技術(shù)作為支撐建立起來的具有一個大型關(guān)系的系統(tǒng)，可以將具有可擴(kuò)展性的和可靠性的數(shù)據(jù)信息提供應(yīng)Web站點(diǎn)和企業(yè)用戶。此外，SQL Server2000具有Web 功能、數(shù)據(jù)挖掘功能，同時支持?jǐn)U展標(biāo)記語言，極大的方便用戶快速創(chuàng)立解決方案。該數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要

40、具有以下特點(diǎn)17:1系統(tǒng)管理操作更為直觀方便是用于圖形用戶界面的相關(guān)管理工具，包括SQL Server效勞器、數(shù)據(jù)管理等等方面的功能，此外還提供了SQL事件探查器、SQL查詢分析器。用戶使用操作方便快捷，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。 2動態(tài)自動管理和優(yōu)化功能如果(rgu)SQL Server的數(shù)據(jù)庫管理(gunl)人員(rnyun)設(shè)置了系統(tǒng)的某些(mu xi)功能，SQL Server將自動(zdng)配置使其性能到達(dá)最優(yōu)，減少數(shù)據(jù)庫管理人員的工作量。3充分的Internet技術(shù)支持其中SQL Server對Internet技術(shù)的具有很強(qiáng)的作用作用，在以前版本的Web出版工具的根底上，又增加了XML技

41、術(shù)和HTTP技術(shù)。這樣就能夠保證電子商務(wù)可以通過XML技術(shù)實(shí)現(xiàn)對SQL Server數(shù)據(jù)庫的訪問功能。4強(qiáng)大的編程接口工具編程接口工具的使用，使得應(yīng)用程序的開發(fā)越加的方便，SQL Server提供了多種應(yīng)用程序開發(fā)工具。完成了標(biāo)準(zhǔn)SQL語句與Transact SQL語句之間的相互存在，除此以外，OLEDB、ADO以及ODBC等等模式都很適用。5很好的伸縮性和可靠性既能在效勞器操作系統(tǒng)中運(yùn)行，也能在Windows操作系統(tǒng)中運(yùn)行。所以SQL Server2000能滿足各種不同層次、不同需求用戶的需要，具有很好的伸縮性和可靠性。6簡單的管理方式SQL Server2000和Microsoft Win

42、dows 2000兩者的成功結(jié)合具有重要的意義?？梢赃\(yùn)用Windows 2000的集中管理功能簡潔化企業(yè)中的繁瑣系統(tǒng)的工具，通過運(yùn)用操作系統(tǒng)所具有的的效勞功能來增強(qiáng)SQLServer數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能并減小資源的占用。3.總體方案設(shè)計(shj)3.1應(yīng)用(yngyng)的需求分析通常，在國內(nèi)的加工制造業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)已實(shí)現(xiàn)了廣泛(gungfn)地運(yùn)用(ynyng)，其中有些企業(yè)把數(shù)控機(jī)床與計算機(jī)之間建立聯(lián)系，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)控加工程序的及時反應(yīng)。然而，這類的單機(jī)系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)使用的過程中并不十分可靠，經(jīng)常出問題18-20：每臺數(shù)控機(jī)床都需要連接一臺獨(dú)立的計算機(jī)才能進(jìn)行程序

43、的傳輸和控制，大大增加了設(shè)備的費(fèi)用；操作數(shù)控設(shè)備的人員需要在計算機(jī)與機(jī)床的控制面板之間交替地操作完成程序的傳遞，這樣導(dǎo)致了人工費(fèi)用的大幅增長；然而因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)共享式的數(shù)控加工系統(tǒng)，因而其數(shù)控程序的共享程度比擬低。如何實(shí)現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床零部件生產(chǎn)加工過程中的網(wǎng)絡(luò)化管理已經(jīng)成為加工制造行業(yè)迫切需要的重要技術(shù)關(guān)鍵工藝，所以數(shù)控機(jī)床的管理以及通信系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計是很有必要的，也是非常急需的21。一般數(shù)控機(jī)床的DNC管理、通信系統(tǒng)是建立在企業(yè)自有的局域網(wǎng)資源之上的，結(jié)合了多種的技術(shù)，比方網(wǎng)絡(luò)、數(shù)控、信息、計算機(jī)以及多媒體等等技術(shù)，通過TCP/IP協(xié)議完成了快速的加工程序的傳遞，各臺數(shù)控設(shè)備的管理和信息采集工作主要

44、是依靠車間DNC主機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，通過WEB技術(shù)能夠?qū)⒂嘘P(guān)的加工信息傳送到網(wǎng)絡(luò)平臺上，因此完成了車間加工監(jiān)測信息與辦公管理信息之間的相互傳輸22,23。3.2DNC系統(tǒng)(xtng)功能分析圖3-1系統(tǒng)(xtng)功能模型示意圖系統(tǒng)(xtng)功能模式(msh)的示意圖如圖3-1所示24：1數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)信息管理數(shù)控機(jī)床有關(guān)的信息管理主要是指數(shù)控機(jī)床的靜態(tài)信息管理方面，具體有：數(shù)控銑床、數(shù)控車床以及電火花線切割等等有關(guān)的數(shù)控加工設(shè)備的屬性信息、數(shù)據(jù)信息的錄入、修改、刪除等。詳細(xì)的靜態(tài)信息具體為：機(jī)床的名稱、數(shù)控車床、所屬的車間以及操作設(shè)備的人員等等資料。操作數(shù)控的工人可以根據(jù)靜

45、態(tài)信息來選擇適宜的數(shù)控加工設(shè)備。2數(shù)控程序管理數(shù)控程序的管理具體有：數(shù)控加工程序的編輯、上傳、模擬以及查詢等等相關(guān)內(nèi)容。操作數(shù)控的人員根據(jù)各臺數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的差異完成相關(guān)數(shù)控程序的編排。3加工任務(wù)管理數(shù)控操作人員對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工任務(wù)的管理，可以對數(shù)控機(jī)床的程序任務(wù)完成添加、刪除以及查詢，同時數(shù)控機(jī)床的各項加工任務(wù)可以生成任務(wù)單。4機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)信息采集通常，機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)的記錄能夠經(jīng)過串口效勞器得到，具體內(nèi)容有：加工和空閑的時間、設(shè)置以及報警等等有關(guān)的機(jī)床運(yùn)行信息。此外還可以通過串口效勞器對運(yùn)行狀態(tài)日志進(jìn)行分析并得出報告，根據(jù)報告可以得到機(jī)床的使用效率上下。5加工過程視頻瀏覽為了能夠?qū)Σ僮鳈C(jī)

46、床(jchung)的人員、機(jī)床(jchung)使用(shyng)的狀態(tài)及零部件的合格率等情況(qngkung)進(jìn)行及時的掌控，可以在數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)上的安裝網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，并且可以查看以往的監(jiān)控視頻。6用戶管理系統(tǒng)的管理人員可以對企業(yè)內(nèi)部人員、客戶及加盟商等成員的帳號信息和工作權(quán)限的設(shè)置和管理，從而保證用戶的權(quán)益。7在線加工采用在線加工功能可以實(shí)現(xiàn)與數(shù)控機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)信息的傳輸能夠從斷刀點(diǎn)處開始。在線加工功能可以解決數(shù)控機(jī)床內(nèi)存空間小且需要進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息又非常大這一問題。3.3常見的通信網(wǎng)絡(luò)基于DNC技術(shù)的通信與管理系統(tǒng)的未來開展趨勢是實(shí)現(xiàn)將多個車間、多種數(shù)控設(shè)備

47、聯(lián)入到企業(yè)的局域網(wǎng)中，使得企業(yè)管理信息與數(shù)控機(jī)床加工信息的之間實(shí)現(xiàn)了共享以及傳輸25。3.3.1串行通信網(wǎng)絡(luò)采用串行通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一臺計算機(jī)與多臺數(shù)控機(jī)床之間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸。目前在企業(yè)車間中廣泛采用的通信方法是運(yùn)用數(shù)控機(jī)床自身攜帶的RS-232C或RS-485接口，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用點(diǎn)對點(diǎn)方式或星形方式來實(shí)現(xiàn)串行通信26。串行通信協(xié)議主要分為物理層、鏈路層和應(yīng)用層三層，通信速率可以在1109600bit/s范圍內(nèi)選擇。物理層可以看做是具體的實(shí)現(xiàn)了鏈路層以及應(yīng)用層之間的相互關(guān)聯(lián)，使得信息的傳遞變的更加的順暢，沒有相互的干擾。然而采用串行通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸存在著以下的缺點(diǎn)，具體包括：1

48、.管理和維護(hù)的工作量較大，2.本錢投資大，3.傳輸距離短4.抗干擾能力差5.傳輸速率低以及6.出錯頻繁等等27。3.3.2現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線技術(shù)是一種先進(jìn)的工業(yè)控制技術(shù)，主要應(yīng)用在與加工制造業(yè)等相關(guān)企業(yè)的現(xiàn)場數(shù)控設(shè)備中，可以實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信的系統(tǒng)。總線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用極大地促進(jìn)了新的網(wǎng)絡(luò)集成式分布控制系統(tǒng)的出現(xiàn)和形成，此外網(wǎng)絡(luò)的集成化的控制體系可以完全到達(dá)過程控制以及加工制造自動化的相關(guān)要求。這是由于現(xiàn)場總線技術(shù)是通過數(shù)字通信的技術(shù)成立的，因此可以實(shí)現(xiàn)相互之間的功能轉(zhuǎn)變。現(xiàn)場(xinchng)總線技術(shù)作為(zuwi)制造業(yè)現(xiàn)場(xinchng)控制的先進(jìn)(xinjn)網(wǎng)絡(luò)系

49、統(tǒng)，其中對總線技術(shù)要求(yoqi)最高的就是要具有可靠性和實(shí)時性的功能特點(diǎn)，而CAN總線在這方面最為突出28：在可靠性方面，CAN總線采用了多種錯誤檢測和糾錯措施來保證具備非常高的可靠性；此外，CAN總線采用了新穎獨(dú)特的位仲裁技術(shù)，比其他同類產(chǎn)品具有更高的實(shí)時性；CAN總線的傳輸速率可以到達(dá)1Mbs，由于接口的構(gòu)造簡單，因此其安裝、拆卸較方便，導(dǎo)致系統(tǒng)的費(fèi)用較低。CAN總線非常多的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)等傳輸介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸。但是隨著信息技術(shù)的開展，總線技術(shù)還存在較多的問題，具體來說主要有以下幾個問題29：1各個開發(fā)廠商都有自己的專利總線技術(shù)，這就限制了它們總線技術(shù)之間很難實(shí)現(xiàn)相互間的兼容，導(dǎo)致

50、它們的費(fèi)用不斷提高；2如果所開發(fā)建造的總線協(xié)議與內(nèi)部的局域網(wǎng)的條款不同。這樣很難使得完成企業(yè)加工生產(chǎn)制造過程中的集成一體化的相關(guān)目標(biāo)；3其線程總線的傳播速度很慢，目前使用較多的CAN總線的傳速，最高也只有IMbs，但是DNC總線需要對生產(chǎn)現(xiàn)場的加工狀況進(jìn)行全程的監(jiān)控，這樣就會產(chǎn)生大量的音頻、視頻等等數(shù)據(jù)的相關(guān)傳輸，這樣很難滿足相關(guān)的要求。最近幾年，隨著工業(yè)技術(shù)的不斷革新，通信網(wǎng)絡(luò)在正在開展朝著以太網(wǎng)的方向開展。同時科研院所也熱衷于對工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和TCP/IP技術(shù)的應(yīng)用研究，現(xiàn)在以太網(wǎng)的速度已經(jīng)可以到達(dá)1000Mbps，當(dāng)高新技術(shù)等技術(shù)的使用完成了對以太網(wǎng)的不可靠問題的解決；而且，由于以太網(wǎng)端

51、口的每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都設(shè)置了獨(dú)立的帶寬，這樣就防止了使用同一交換機(jī)的不同設(shè)備不會存在資源的相互爭奪利用現(xiàn)象，可以看作是每個設(shè)備獨(dú)立占用一個網(wǎng)段30。所以說企業(yè)中的DNC系統(tǒng)已經(jīng)開始使用基于以太網(wǎng)的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)。3.4DNC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計企業(yè)DNC系統(tǒng)采用以太網(wǎng)技術(shù)，可以減少企業(yè)的投資本錢、維護(hù)本錢和管理本錢。由于以太網(wǎng)技術(shù)的通用性，企業(yè)對于以太網(wǎng)技術(shù)的維護(hù)和管理更為方便、快捷。同時企業(yè)可以利用原有的設(shè)備資源，并且可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的辦公網(wǎng)絡(luò)與車間數(shù)控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)之間的相互連接31。所以，DNC系統(tǒng)使用最多的就是企業(yè)內(nèi)部的相關(guān)局域網(wǎng)系統(tǒng)。數(shù)控加工(ji gng)程序(chngx)以及其他(qt)程序的發(fā)送(

52、f sn)和接收32都是通過(tnggu)Windows的相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)的接口Socket完成的工作。通常Socket是針對具體的效勞器模型所開發(fā)研制的，從而確保效勞器端的問題。這里將DNC系統(tǒng)的接收平臺作為Socket的客戶端，而串口效勞器端作為Socket的效勞器端。3.5DNC系統(tǒng)的底層通信DNC系統(tǒng)的底層通信指的是數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)與DNC系統(tǒng)接口之間的相互通信，其目的是完成加工制造業(yè)中的信息傳遞以及加工狀況信息的反應(yīng)。3.5.1常見的數(shù)控機(jī)床通信接口在國內(nèi)大多數(shù)地加工制造業(yè)當(dāng)中，數(shù)控設(shè)備的種類非常的豐富，有效的解決了不同的數(shù)控設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)問題，具體如下33：1穿孔機(jī)輸入接口這種結(jié)構(gòu)將穿孔機(jī)的

53、輸入接口與計算機(jī)的打印接口進(jìn)行連接并把紙帶穿出來。通過使用這種結(jié)構(gòu)模型不用對任何硬件以及電路進(jìn)行改造，只需要編寫出一個驅(qū)動程序供穿孔機(jī)使用。因?yàn)椴捎眠@種結(jié)構(gòu)不能消除相關(guān)的問題，因此也使用的較少。2紙帶閱讀機(jī)輸入接口這種模型結(jié)構(gòu)借鑒了數(shù)控系統(tǒng)的紙帶閱讀機(jī)輸入端的接口模式，也制造了一個外接的讀寫卡，設(shè)具體的紙帶閱的相關(guān)內(nèi)容的功能，可以實(shí)現(xiàn)與RS-232接口的串行通信，還可以將DNC程序輸入到其它的地方，因此也及其少的使用。RS-232接口這種結(jié)構(gòu)是把數(shù)控系統(tǒng)的串行通信口與RS-232串行通信接口進(jìn)行相互連接，這樣就可以實(shí)現(xiàn)程序的下傳和上傳。目前在加工制造類企業(yè)中局部數(shù)控設(shè)備就是采用的使用這種接口。

54、RS-232接口廣泛應(yīng)用于PC和通信行業(yè)。RS-232接口的傳輸方式是不平衡的，即單端通信方式。RS-232的兩種常用端口引腳如表3-1所示。表3-1 RS-232端口引腳說明(shumng)表9 針端口DB9)25 針端口D25)針號功能說明所寫針號功能說明所寫1數(shù)據(jù)載波檢DCD8數(shù)據(jù)載波檢DCD2接收數(shù)據(jù)RxD3接收數(shù)據(jù)RxD3發(fā)送數(shù)據(jù)TxD2發(fā)送數(shù)據(jù)TxD4數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)DTR20數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)DTR5信號地GND7信號地GND6數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好DSR6數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好DSR7請求發(fā)送RTS4請求發(fā)送RTS8清楚發(fā)送CTS5清楚發(fā)送CTS9振鈴指示DELL22振鈴指示DELL4DNC接口(ji ku

55、)這種DNC結(jié)構(gòu)(jigu)可以(ky)實(shí)現(xiàn)(shxin)數(shù)控系統(tǒng)中所帶的各種功能，具體的實(shí)現(xiàn)過程需要依靠插在DNC工作站和數(shù)控系統(tǒng)中的DNC接口卡并借助于專業(yè)軟件，現(xiàn)在僅僅在少數(shù)進(jìn)口的高檔數(shù)控系統(tǒng)中有采用DNC接口技術(shù)的。5網(wǎng)絡(luò)接口這種結(jié)構(gòu)對于實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床與車間局域網(wǎng)的相互連接較為容易，可以對企業(yè)中的分布式加工設(shè)備層進(jìn)行合理有效的管理。這種接口技術(shù)只有在少數(shù)的進(jìn)口高檔數(shù)控機(jī)床上出現(xiàn)過。6計算機(jī)直接數(shù)控計算機(jī)直接數(shù)控方式采用的是PC嵌入CNC模式實(shí)現(xiàn)的，可以用一臺計算機(jī)實(shí)現(xiàn)對多臺數(shù)控機(jī)床的控制17。3.5.2數(shù)控機(jī)床的聯(lián)網(wǎng)設(shè)計數(shù)控機(jī)床的聯(lián)網(wǎng)設(shè)計主要運(yùn)用在高檔數(shù)控機(jī)床上，帶有DNC接口或以太網(wǎng)接

56、口，通常這類機(jī)床與車間的局域網(wǎng)是可以直接進(jìn)行連接的34。串口效勞(xio lo)器實(shí)現(xiàn)了把數(shù)控設(shè)備中的全部(qunb)數(shù)據(jù)以及信息(xnx)正確(zhngqu)的傳輸(chun sh)到了局域網(wǎng)之中，反之也能夠把局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)信息傳輸給數(shù)控設(shè)備，可靠性高；其中串口效勞器的作用就類似于網(wǎng)關(guān)的作用一樣。通過更改串口效勞器的IP地址以及其設(shè)置的內(nèi)容，因此數(shù)控設(shè)備就成為了局域網(wǎng)中的一個節(jié)點(diǎn)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸功能35。4.串行通信(tng xn)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)4.1串口效勞(xio lo)器的選擇(xunz)DNC主機(jī)(zhj)與機(jī)床控制器之間的通信(tng xn)連接是DNC系統(tǒng)最為關(guān)鍵的技術(shù)

57、，由于數(shù)控機(jī)床的通信接口存在著非常大的差異，并且所采用的協(xié)議種類也很多，這樣就給DNC技術(shù)的應(yīng)用和開展帶來較大的困難。為了實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的集成化管理，數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)制造企業(yè)和相關(guān)研究人員都在積極探索和尋找解決通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化問題的最正確途徑。在實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化之前，加工制造業(yè)中的大局部機(jī)械加工車間采用特殊設(shè)計的DNC裝置來進(jìn)行數(shù)控設(shè)備的控制和管理。根據(jù)相關(guān)的研究資料，目前開發(fā)設(shè)計智能硬件設(shè)備是以研究DNC裝置為工作的核心和重點(diǎn)，同時智能硬件設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)和通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換和統(tǒng)一36。近年來，數(shù)控通信協(xié)議也逐漸從智能硬件設(shè)備轉(zhuǎn)向軟插件系統(tǒng)。目前，我國的相關(guān)科研院所已經(jīng)開始對這種DN

58、C軟插件系統(tǒng)進(jìn)行科研立項和研究工作，這必將對數(shù)控設(shè)備的集成管理產(chǎn)生積極推動作用37?，F(xiàn)階段我國的許多研究機(jī)構(gòu)也開始嘗試解決通信接口的兼容性問題，軟插件系統(tǒng)可以針對不同的數(shù)控設(shè)備和不同的通信協(xié)議。因此，軟插件系統(tǒng)可以給用戶提供一個統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的平臺。用戶在進(jìn)行特定系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計時，只需要輸入通信協(xié)議中的參數(shù)，就可以完成對應(yīng)DNC系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計。4.1.1動態(tài)連接庫技術(shù)動態(tài)連接庫可以調(diào)用的一組效勞或函數(shù)用于主應(yīng)用程序的執(zhí)行，這些效勞或函數(shù)相對于主應(yīng)用程序是相互獨(dú)立的。這些效勞或函數(shù)與靜態(tài)庫中的DLL效勞或函數(shù)不同，因?yàn)镈LL函數(shù)無法通過連接器與可執(zhí)行文件相連，而是在檢索可執(zhí)行文件中的信息后才可以進(jìn)

59、行使用的，并且在程序運(yùn)行時庫中的代碼才可以加載顯示。所以可以實(shí)現(xiàn)多個不同進(jìn)程的應(yīng)用程序在內(nèi)存中共存，從而可以大大減少對于內(nèi)存容量的需求。基于前文中對于DNC開發(fā)的平臺和軟插件系統(tǒng)的應(yīng)用，選用動態(tài)連接庫技術(shù)38。針對不同種類的數(shù)控設(shè)備，開發(fā)設(shè)計相互獨(dú)立的動態(tài)連接庫。這些相互獨(dú)立的動態(tài)連接庫都對數(shù)控協(xié)議進(jìn)行了細(xì)節(jié)封裝處理，所以它們的狀態(tài)都是透明的。而對于主應(yīng)用程序來說，只需按照相同的方式對接口函數(shù)進(jìn)行調(diào)用即可，所以說每臺數(shù)控設(shè)備看起來好象都是相同的。這樣，就非常成功的解決了系統(tǒng)對于異構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的集成問題。同時保證了系統(tǒng)與數(shù)控設(shè)備之間的無關(guān)性，易維護(hù)性和易擴(kuò)展性等特點(diǎn)。4.1.2串口效勞(xio l

60、o)器硬件(yn jin)的選擇選定(xun dn)適宜(shy)的串口效勞(xio lo)器是構(gòu)建局域網(wǎng)式結(jié)構(gòu)的DNC通信系統(tǒng)最為關(guān)鍵的問題。具體來講，對串口效勞器應(yīng)滿足以下要求：串口效勞器應(yīng)同時具有以太網(wǎng)接口和串行通信接口，此外還應(yīng)該有數(shù)字和模擬信號的輸入端口；同時需要滿足車間現(xiàn)場的電磁環(huán)境要求，即具有抵抗一定強(qiáng)度電磁場的能力39。在串口效勞器內(nèi)部應(yīng)設(shè)置有較大的動態(tài)存儲器和較強(qiáng)的CPU來滿足傳輸大文件的需要。另外，串口效勞器還需要具有網(wǎng)絡(luò)效勞器的功能，方便管理人員或技術(shù)人員能夠及時訪問到串口效勞器所采集到的數(shù)控機(jī)床信號，也就是說串口效勞器應(yīng)該采用嵌入式的WEB效勞器40。結(jié)合以上要求并對不