基于以太网的数控机床dnc控制系统设计

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1、基于以太网的数控机床DNC控制系统设计基于以太网的数控机床DNC控制系统设计基于以太网的数控机床DNC控制系统设计基于以太网的数控机床DNC控制系统设计基于以太网的数控机床DNC控制系统设计基于以太网的数控机床DNC控制系统设计基于以太网的数控机床DNC控制系统设计基于以太网的数控机床DNC控制系统设计基于以太网的数控机床DNC控制系统设计基于以太网的数控机床DNC控制系统设计第l8卷第3期2007年8月苏州市职业大学JournalofSuzhouVocationalUniversityV01.18No.3Aug.2007基于以太网的数控机床DNC控制系统设计张爱红(无锡职业

2、技术学院数控技术系,江苏无锡214121)摘要:数控机床DNC模块是FMS实时控制系统中的核心功能模块,在调用了FANUCFOCAS2/ETHERNET软件库的基础上,通过利用面向对象的程序设计方法进行了FMS中的DNC系统实时控制软件的设计与开发,同时实现了与工业机器人控制器,FMS调度模块的实时通信功能.关键词:通信协议;DNC;实时控制中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1008—5475(2007)03-0067-03.0前言为了保证柔性制造系统(FMS)高效,可靠地运行,离不开计算机对数控机床的实时控制(DNC),因此DNC技术属于FMS实时控制系统中的一

3、项关键技术.目前,数控机床DNC中应用的通信技术主要有串行通信方法,MAP通信技术,现场总线技术,相比较第三种技术提供了一种异构数控系统实现DNC技术的较好方案,具有通信速度高,实时性好,抗干扰能力强等特点,但同时还存在通信协议不一致而造成车间其他计算机不能直接访问机床,总线的传输速度较慢,属于专有协议,开放性差等缺点【J1.文中介绍的数控机床DNC模块是无锡职业技术学院FMSII实时控制系统中的核心功能模块,通过VisualC++编程调用FANUCFOCAS2/ETHERNET库函数,完成了系统实时控制软件的设计与开发,同时实现了与工业机器人控制器,FMS调度模块的实时通信

4、功能.1系统组成1.1FMSII总体框架无锡职业技术学院FMSII系统由控制分系统,信息分系统和底层设备分系统构成如图1.整个FMS系统,在网络,数据库及CORBA的基础上,建成了一个以计算机控制技术和通信技术为支持,以两台数控加工设备(CL一20A数控车床,Fanuc0i—TC系统,DMC一63V铣削中心,Siemens810D系统)为基本的生产单位,集成化信息管理和系统总控系统CL-20Al详细计划子系统数控车床lDMC-63V,,/下/,确幛器设制分//,主(/…

5、着图1无锡职业技术学院FMSII总体框架为中枢的计算机控制自动化制造系统.1.2数控机床DNC模块的

6、设计DNC实时控制功能所承担的任务包括:(1)DNC通用模块将各机床加工过程的动作链分别转化成各机床物理对象专用模块的控制执行代码,同时将各CNC控制器反馈的信息转化为DNC通用模块能识别的标准报文;(2)实时控制各机床物理对象的操作(如传输数控程序,启动机床,监视操作状态等);(3)通过与其它实时控制模块建立通讯,共同协作完成零件的加工,装卸等操作121.收稿日期:2007.-03—10基金项目:江苏省高校高新技术产业发展指导性项目(FMs二期)作者简介:张爱红(1971一),男,江苏盐城人,副教授,硕士,研究方向:机器人,数控等机电一体化技术.一67—苏州市职业大学第l8

7、卷数控加工中的上下料由机械手(YASNACXRCSK16X)完成,但必须协调好机械手与机床(CL一20A)的动作.在系统设计的过程中考虑到尽量不改变机床原有的电气系统的接线,PMC梯形图程序,故通过增加一块外置PLC(fpO—C10RS)实现与机械手控制器的信息传递,并在CORBA统一通信平台的基础上完成与仿真调度模块,机器人控制模块的实时通信.数控机床,外置PLC,机械手控制器,DNC模块,机械手控制模块及调度模块之间的关系如图2.翠.,cDNC—土————-_1～～’T—————]机械手控制器I’l机床模块l_『—CORBA通信平台LCORBAl通信平台l机械手控制模块

8、调度仿真模块图2数控机床DNC控制系统组成框图DNC模块,机械手控制模块,调度模块分布在3台不同的计算机上,三者间的通信建立在CORBA平台上.开始时由调度模块发送指令,机械手根据源位置,目标位置的不同而执行相应的子程序和条件分支程序[31.上,下料期间需要控制机床门的开,关以及液压卡盘的动作,由机械手示教程序输出指令,以“开门”为例,示教程序为”PULSEOT#(4)T=I.0”,执行的结果将使PLC的某输入位(x1)置位,在DNC模块中有一循环线程,与PLC进行串行通信以实时读取机械手输出信号,并能