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DNC的基本组成

关键词:DNF系统 计算机 自动化

时间:2019-09-10 10:32:46       来源:网络

  如图所示为DNC系统的典型结构,由以下几部分组成:

  (2)通信单元;

  (3)DNC接口;

  (4)NC或CNC装置;

  (5)软件系统,通常包括实时多任务操作系统、数据库管理系统和DNC应用软件等。

  

  由于DNC系统的构成有多种形式,DNC系统各组成部分的配置应根据用户需求和具体条件确定。影响DNC系统配置的因素很多,如车间层机床的负载状况、所需要的柔性、劳动力费用、被处理信息的层次等。但首先应考虑工厂具体的需求,如需要的自动化程度、信息流以及工厂的计算机结构层次等重要因素。NC和CNC装置作为DNC、FMS和CIMS的底层设备控制器,除了要与数据输入输出设备等外部设备相连接外,还要与DNC控制计算机直接通信或通过局域网络相连,具有网络通信功能。

  NC或CNC装置与DNC主计算机间交换的数据要比单机运行时多得多。例如,机床起停信号、操作指令、机床状态信息、零件加工程序、刀具参数等数据的传送。为此,传送的速率也要高些。目前多数NC或CNC装置配置的RS232C/RS422等接口的传送速率一般不超过9600Bit/s,而且只能进行加工程序的双向传送,不能进行机床的远程控制操作,更不能直接与网络相连接。这类CNC装置必须通过专门开发的DNC接口才能连入到DNC系统中,实现DNC控制。

  DNC的主要功能

  (1)数控加工程序的下载与上载

  设计和采用DNC系统的主要目的之一,是改变数控加工程序输入方式,直接通过计算机之间的通信功能,联机下载;同时,减少数控机床配备穿孔机等硬设备的费用,降低成本。另外,下载到机床的加工程序有时在使用过程中需要作局部修改,这些经过修改的加工程序可以上载到DNC主机中。

  (2)NC程序存储与管理

  NC程序的储存与管理是DNC系统的另一个重要功能。零件程序管理系统要能满足下列一些要求:程序必须能送至闲置下来的机床去使用;允许加进新程序、删除旧程序、在有新要求提出时重新编辑老程序;要能进行后置处理,零件程序可以刀位数据文件存入,再由后置处理器转换为特定机床的加工程序;能完成数据处理和管理功能,诸如文件保密、程序显示、数据操作等。

  (3)数据采集、处理和报告

  数据的采集、处理和报告的主要目的是对工厂的生产进行离线监控。采集的数据包括加工工件计数、刀具使用、机床利用和另外一些衡量车间工作状态的参数。DNC计算机处理这些数据,并及时向管理部门提供必要的信息。近几年来,DNC的这个功能的范围被扩大了,它不仅从数控机床上采集数据,而且还可从车间范围内其它计算机或终端采集信息,进行车间或工段的生产准备、管理和控制。

  (4)根据生产作业计划自动分配NC程序及数据到相应的机床;

  (5)分配与传递刀具数据;

  (6)刀具、量具、夹具等工装准备信息,系统内工装的实时控制;

  (7)按照工艺计划及生产作业计划,实现由多种数控机床组成的DNC系统的物流实时控制,以及工件的输送、贮存,同步加工和装配等活动的集成化生产管理。

  目前多数DNC系统仅包括前四项功能,同时包括后三项功能的DNC系统还不多见。由于DNC系统的上述功能都是在DNC管理与控制软件(包括DNC接口软件)支持下完成的,因此DNC系统的功能实际上也是DNC管理与控制软件应具有的功能。

  DNC的特点

  分布式数控系统能逐步建立,具有可扩展性,不必一次完成整个DNC系统。因此更实用、更经济,它可以延长投资时间,并能在此期间从每个建成的子系统中取得利益。

  由CNC机床组成DNC系统,使计算机控制的制造系统增加了新的能力和改善了原有的性能。DNC计算机可以直接给CNC机床的计算机存储器送去程序。它与专用机床控制单元(MachineControlUnit,MCU)的区别在于,CNC控制器具有足够的存储能力接受零件的加工程序,零件程序能一次性输入,而不必像MCU那样一段一段地输入,从而减少了计算机与每台数控机床间的通信量。在这方面,分布式数控进一步发展是将后置处理器装在CNC控制器的软件中,这将能使零件程序由DNC计算机以刀位数据文件形式输给CNC计算机,而不必先进行后置处理。

  分布式数控系统另一个特点是有冗余。如果DNC中央计算机出了故障,不必使系统中的每台机床都停下来,每台CNC机床能够单独工作。这种单独工作的能力主要源于CNC机床具有存储数控加工程序的能力。除此之外,每台CNC机床可配备相应接口以便读入程序,使单台机床继续工作。当然,提供这种辅助设备需要增加些费用。分布式数控系统还改善了中央计算机与车间现场之间的通信,它比用硬联接设备更易于实现计算机与计算机之间的通信,从而有可能进一步向工厂生产管理信息系统和CIMS扩展。

  20世纪80年代后,随着计算机技术、软件技术和DNC的发展,DNC系统与FMS的界限越来越模糊了。DNC系统不仅用计算机来管理、调度和控制多台CNC机床,而且还与CAD/CAPP/CAM、物料输送和存贮、生产计划与控制相结合,形成了柔性分布式数字控制(FlexibleDistributedNumericalControl,FDNC)系统,成为现代集成制造系统中的重要组成部分。

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