探究基于以太网计算机和数控系统通信技术

摘要：在现代化社会发展中，各大工业化企业当中将数控机床广泛的应用在其中，此时传统的数控系统已经无法满足现代化社会发展的要求，因此我们必须要在一般的数控机床的基础上不断研究，构件以太网网络拓扑结构，从而对其整个操作进行全面的管理。经过实践证明，这一结构具有非常明显的优越性，在实际应用中具有可靠性、高性能等优点，具有非常广阔的发展情境。本文就以太网网络系统与数控系统的通信技术进行分析，以供参考。
关键词：以太网；计算机；数控系统；通信技术
DNC网络及分布式数控网络，即通过计算机技术对机床进行数控与管理。在现代化社会发展中，随着计算机技术、网络技术的普及与应用，DNC系统已经成为车间生产过程中的一种有效的网络工具，这样可以有效的提高数控机床的利用率，提高工业企业的生产水平，实现网络化要求。

一、DNC系统的构建

1、通信系统结构

DNC制约系统采用三层网络结构，第一层为车间怎么写作器，第二层为DNC智能终端，第三层为数控机床。车间网络包括两个部分，第一部分是车间怎么写作器与DNC智能终端之间构成的星型结构局域网；第二部分是DNC智能终端与数控设备之间的点对点结构通信网络。在现代化社会发展张工，以太网技术是当前最常使用的一种计算机网络技术，因此针对车间的局域网，我们也就可以通过以太网技术构成。它能够有效的降低其构建的成本，并在车间生产工作中得到广泛的应用，这一技术受到了业界人士的高度重视。当组建好局域网之后，技术人员可以采用TCP/IP通信协议进行连接，使之变成一个拓扑结构，这样也就能够有效的提高怎么写作器的容量。
在企业的生产车间当中，为了提高DNC系统的抗干扰能力及运转的稳定性，技术人员可以将超五类屏蔽双绞线对车间的网络进行组建，还需要在DNC系统的相关设备表面密封一个金属外壳，这样可以有效的提高其抗干扰能力。另外，针对车间内怎么写作器较远的机床，我们可以采用级联式以太网交换机的方式来增加网络信息数据传输的距离，这样可以保证数据传输的精确性，以保证车间内的正常生产。
在车间内，还涉及到智能终端与数控系统之间的网络，技术人员可以采用RS-232C串行通信网络进行连接，这样可以提高网络的通用性，也便于后期管理人员对整个网络的管理，实现数字化、信息化水平。

2、DNC智能终端平台的选择

随着社会的发展以及技术水平的提高，嵌入式技术得到了显著的发展，PC机技术作为嵌入式技术中的关键技术，也得到了飞跃的发展，PC机由于具有体积小、能耗低等优点，因此在实际工作中得到了广泛的应用。我们在选择DNC智能终端平台的过程中，首先必须要对其通信功能进行全面分析，要求该智能终端平台具有较好的兼容性，这样才能够在车间中充分发挥作用，才能够保证信息传输的准确性，另外，在选择并建立DNC智能终端平台的过程中，还必须要求其具有抗干扰能力，以便于后期的管理工作。

二、DNC通信平台的研究

DNC通信平台主要用于DNC怎么写作器，DNC智能终端，以及DNC智能终端和机床串口的通信。其研究包含以下内容：

1、DNC怎么写作器端通信程序

此通信程序用于完成DNC怎么写作器和DNC智能终端的网络通信。DNC智能终端与车间怎么写作器之间的通讯是计算机与计算机之间的通讯，可利用比较成熟的局域网技术完成。通信程序在Windows环境下利用其网络编程接口在VisualC++上实现。DNC怎么写作器作为TCP/IP客户端使用多线程技术，实现对多台数控机床的发送和传输数据。

2、DNC智能终端通信程序

DNC智能终端作为TCP/IP怎么写作器端，实现和DNC怎么写作器的网络连接。程序如下：
in tcheck—lan（）；检查LAN连接程序
{
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gettime（&dtm）；
tsstart=dtm.ti—sec；
tmstart=dtm.ti—
rain；
strcpy（ping—cmd，”e：＼＼net＼＼ping”）；
streat（ping—cmd，gatewayO）；
strcat（ping—cmd，”一t3”）；
system（ping—cmd）；
gettime（&dtm）；
if（（abs（（dtm.timin—tmstart）$60+（dtm.ti—sec—tsstart）））>3）
return（1）；
else return（0）；
}

3、配置程序

将TCP/IP信息和串口配置信息保存到DNC智能终端。主要包括DNC智能终端的IP地址、网关、子网掩码；串口类型、波特率、奇偶效验位、数据位、停止位、等。设置串口通信参数，初始化串行通信口一般包括以下几个方面：
1）波特率的设置
2）数据传输格式（数据位、停止位、奇偶校验位）
3）确定UART操作方式（指的是正常通信还是循环反馈，是程序查询I/0还用还是通信中断I/0）。
初始化程序如下：
void initial（）
{
outportb（LCONT—port，0x80）；
outportb（BDRL—port，baud）；
outportb（BDRH—port，0x00）；
outportb（LCONT—port，0xle）；
outportb（ICONT—port，0x00）；
}

三、关键技术

（1）NC程序批量传输技术
当多台机床同时在线加工时，车间怎么写作器的处理速度要求相当快，工作负荷很重，整个传输网络承受的数据传输量也很大，为了降低数据传输的出错率，我们采用NC程序批量传输技术。在DNC终端内置大容量存储器，大型数控程序下载到DNC终端，保证多台设备在线加工的实时性和可靠性、减小数控设备对网络稳定等级的要求、减轻网络系统及怎么写作器的负荷。
（2）软插件技术
由于不同的数控机床，它们的串行通讯协议并不完全一样，针对某一种机床设计的通讯协议，到另一种机床上就失效，通用性很差。譬如，FANUC系统、SIE-MENS系统、HEIDENHAIN系统通讯协议均不同。针对不同的系统，如何让程序具有通用性，针对这个理由，建立了异构数控系统的软插件库，当LAN通讯单元开始工作时，先分析机床型号，再从智能终端下载该机床的通讯协议，极大的提高了系统的通用性。该软插件库的一个最大的优点就是可以进行通讯协议的添加，遇到新的数控机床只要把相应的通讯协议添加进去，就可以很快的进行通讯，而不需要对整个软件系统进行重新编程，极大的缩短了数控机床改造的时间。
（4）数控程序断点续传技术
在DNC系统中，计算机通过网络向机床传输NC程序文件。机床一边接收程序一边加工，本身并不保存NC程序。当数控机床在连续几小时或几十小时的加工过程中，可能出现意外中断（如断刀、停电和报警等），导致NC程序传输中断，并使加工停止。当再次加工时，由于机床本身并不保存NC程序，加工程序不得不从头开始传输。我们提出了数控程序断点续传技术，利用程序自动生成技术实现了数控程序断点续传功能，能正确调用中断点所使用刀具、长度补偿以及半径补偿，并根据需要自动回退相应位置，提高生成效率。

四、结束语

在企业车间生产过程中，为了保证信息数据传递的准确性，技术人员需要在其中采用RS-232串行通信结构将各个数控系统、DNC智能终端全部连接起来，实现网络化管理的目的。另外，在实际工作中还需要采取有效的措施充分发挥其功能，这样也就能够有效的提高机床的利用效率，克服车间在生产过程中存在的理由，降低其工作强度，这样才能够真正实现智能化与网络化的管理，通过实践证明，通过这一方式可以有效的推动企业的发展，提高企业的竞争实力，具有非常基于以太网的计算机与数控系统通信技术相关范文由写论文的好帮手www.udooo.com提供,转载请保留.广阔的发展前景。
参考文献
[1]张其林，李刚炎，吴修德.基于工业以太网的DNC通信技术研究[J].机床与液压.2006（08）
[2]庞耀宗，鲁墨武，王晓雷.DNC系统串行通信技术的研究[J].沈阳航空工业学院学报.2008（03）