基于以太网的车间信息集成组网研究.pdf

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1、基于以太网的车间信息集成组网研究★口韩江口黄愿口夏链口余道洋合肥工业大学机械与汽车工程学院CIMS研究所合肥230009摘要：现代制造业的发展、制造环境的变化与特点显示了网络化制造模式的必然性。通过对制造网络的需求和特点的分析，应用以太网对车间信息进行集成和管理，构建基于以太网的车间信息集成系统，将车间网络延伸到设备层。阐述了基于以太网的车间信息集成的优越性，以及组成这种模式的方法和相关关键技术的解决。实践证明，该结构不仅能满足车间信息的传输，对于提高数控设备利用率、促进产品的敏捷制造具有重要意义。关键词：制造业网络以

2、太网串口服务器中图分类号：TH166；TP393文献标识码：A文章编号：1000—4998(2olo)o8—0076—02制造企业的生产方式将从过去的“大批量、少品种”远，布线困难的设备联网，可以采用无线方式。和现在的“／J-,N：量、多品种”发展到“小批量、多品种、定2各组成部分功能制型”】。今天的市场越来越体现出个性化需求的特点。客户不再仅仅是产品的消费者，而且还将是产品的创意(1)DNC服务器。运行DNC通信系统服务器端应者和设计参与者。个性化定制要求了产品设计周期的压用程序，完成数控程序的下传和下载，以及机床加

3、工状缩，企业必须要能够敏捷响应及采用并行工程。车间设态的采集。该程序一般采用多线程技术编程，这样服务备只有通过相互之间的协调与合作才能发挥单元层和器可以同时和多个远程数控机床进行通信。车间层的敏捷性，才能充分利用企业资源。(2)数据库服务器。运行数据库管理系统软件，存Internet／lntranet等信息技术的飞速发展，要求企储DNC通信系统各类数据。业从现场控制层到管理层能实现全面的无缝信息集成，(3)串口服务器。对于没有网络通信接口的数控机并提供一个开放的技术架构。以太网因其协议简单、完床，串口服务器能够实现TC

4、P／IP和串行通信协议的全开放、稳定性和可靠性好而成为未来发展的方向l21。转换。它将从以太网传送过来的数据，转换为符合串行通信协议的数据，并通过串口把数据发送到数控机床1系统结构组成上；也可将从串口接收到的数据，转换为符合TCP／IP基于以太网的车间通信系统结构如图1。协议格式的数据，并发送到以太网上。在此通信系统中，配置有以太网通信接口(RJ45)(4)工作站。利用企业数据库资源进行产品设计和的数控机床可以直接接入到系统中；只配置有串行通信接口的数控机床，不能够直接接入到系统，这时只要在l器ICAD／CAEM数控机

5、床前端，配置一个串口服务器。这种串口服务同时具有以太网接Il口和串行通信接口，串口服务器的实．▲际作用，是充当以太网和串行通信接l捌·口的网关，它能够实现TCP／IP协议J}和RS232串行通信协议的相互转换I3]。从以太网传送过来的数据，在串NC服务器DN服务器、。口服务器内进行通信协议转换，然后将数据通过串行通信接口输入到数Hu控机床中；类似的数控机床向以太网硇发送数据时，也需要先经过串口服务器进行通信协议转换。对于距离较掣毒-h"国家重大科技专项(编号：2010KJZZ0177)▲图1系统结构组成收稿日期：201

6、0年3月2010／8机械制造48卷第552期任务的分配，采用CAD／CAM技术可大大缩短产品开CAD／CAM／CAPP／MIRPⅡ等系统的接口，还可以通过发周期，同时又降低了高技术产品的开发难度，提高产企业局域网与各系统的计算机进行通信、资源共享，提品的设计质量。高数控加工和加工管理效率。在企业网站分别设立一个总的DNC服务器和总3关键技术的解决H的数据服务器，统管数控部门所有设备的联网通信以(1)大规模并行下载技术。对于数控加工来说，在及与生产相关的所有文件信息并负责信息的对外发上班的第一个小时中，所有的数控机床操作

7、212要同时布。另外，在3个车间分别设立DNC服务器，使得各个从服务器下载当天需要加工的程序，这很容易引起网车间组成自己的机床局域网，便于各车间内部的自主络拥堵。针对这种情况，我们通过任务分配，预先确定管理。设备布线困难的，可采取无线联网的方式。最后，某工序在某设备上完成，设立多级DNC服务器，将程在企业的工艺、IT等部门可设立一些客户端，部门内序预先分配下去，这样就减轻了主干网的负担。的人员通过客户端借助于以太网即可访问或控制(2)多服务器数据同步问题。由于各模块公用一些DNC服务器及数据服务器，实现远程控制及资源共

8、信息，如机床工作状态、零件库存信息等，这样就存在享。整个系统采用智能终端将所有机床接入以太网络，数据同步的问题。针对这种情况，设立统一的数据库，让每个机床具有一个固定的IP地址并设置固定的网任何地方对数据库信息的改变都会通知到与该信息相关及密码(智能终端内部设置)。用以太网络代替关的各功能部分。RS232网络，获得高稳定性。这样的