数控机床通过工业以太网进行数据交换
概述 系统描述 解决方案 连接示意图 适用产品型号

随着工业控制领域自动化程度越来越高,车间与办公室的整合程度也越来越高,管控一体化现在开始逐步的进入人们的视野,所谓的管控一体化就是企业ERP(企业资源计划)系统与现场控制管理系统完全融为一体,通过对生产过程管理以及企业生产管理进行信息采集,分析,优化,整合,发布,运用现代化的管理模式建立覆盖现场控制自动化与生产管理相结合的综合系统。企业生产管理系统现在基本上都是基于以太网通信运行,而现场控制管理系统大多还是基于现场总线或者串口通信运行,工业以太网现在正在逐步的侵占现场总线的市场份额,工业以太网能够无缝低成本的与以太网对接,对于企业实现管控一体化具有重要的意义。

系统描述

分布式数控(Distributed Numerical Control,简称DNC)指的是计算机利用通信技术实现对机床分布式控制或直接控制,完成机床状态监控以及制造数据传输等功能。现有的数控机床基本上采用RS-232串口通信与NC主机实现数据交换,并不具备网络通信能力,从而成为信息孤岛。而管控一体化的情况下,需要不但数控机床之间能够实现通信,还要求数控机床与上层设计规划的计算机以及企业的ERP系统也能够实现数据交换,从而实现生产过程的优化。利用工业以太网通信技术能够将上层设计规划的计算机以及ERP系统与制造过程中的数控机床集成在一起,从而实现车间内的数控设备的统一集中管理以及与上层计算机以及企业的生产管理系统的数据交换。

解决方案

依照上文所述,分布式数控已经成为拥有数控机床的生产车间实现管控一体化的重要组成部分,利用各种通信技术将制造车间的数控设备与计算机联网实现CAD/CAM的一体化以及利用计算机实现生产管理集成化,数控机床现有的通信模式包括有利用串口通信方式(RS-232/485),MAP通信接口 (Manufacturing Automation Protocol制造自动化协议,简称MAP),现场总线技术以及以太网通信技术等。其中以串口通信方式为最古老,由于RS-232串口简单易用,与计算机连接方便,使用也最为广泛,而以太网技术由于其在办公自动化领域以及互联网的广泛使用,是实现管控一体化的最佳选择,所以在工业现场使用的工业以太网技术是数控机床通信技术最优选项。

分布式数控系统一般要实现以下几个功能:1.NC程序(其中包括有刀补文件,机床参数,宏程序等)的双向传输以及数控设备的联网统一集中管理,操作工能够向管理服务器请求数据访问以及管理服务器对操作端的请求能够自动处理。2.能够实现子程序调用,断点续传的功能,实现在线加工的能力。3.能够实现数据共享的功能,任何数控机床的相关数据能够在系统上任何得到授权的节点随意访问,能够让系统方便调配资源,统筹优化整个生产流程。

前文所述,数控机床采用的通信接口其中以串口通信方式最为广泛,早期制造并在使用过程中的基本上都是采用RS-232串口通信,将其与以太网进行数据通信需要串口服务器做232转以太网的接口转换,在此采用的是深圳市国科伟业通信技术有限公司的N-3000型号,其向上提供一个10/100M以太网接口与工业以太网连接,向下提供一个RS-232串口与数控机床的串口进行通信,提供数据的双向透明传输。串口服务器基于TCP连接与计算机进行数据交换,在此将其设置为客户端模式,它能够同时发起四个TCP连接,能够同时向四个计算机发送数据,系统中的NC主机,管理服务器,上层规划的计算机以及ERP系统的相关计算机都能够接收数控机床发送的相关数据,并依据各自的需求对数据进行整理分析,由于需要保证指令的唯一正确性,数控机床只接收由NC主机向其发送指令,其他计算机不能向其下发指令。串口服务器直接支持Windows Sockets网络编程接口,计算机上基于Windows Socket通信的相关软件可以直接与其通信。

制造车间内部环境相对来说比较恶劣,具有高温高尘的特性,特别是大型电气设备众多,使得车间内部的电磁环境非常恶劣,对于以太网通信形成了强烈的干扰。普通的民用以太网在恶劣的环境下容易损坏,抗干扰能力弱,并且民用以太网出现故障自愈时间一般均为数秒,在工业应用中数秒时间的通信中断是不能容忍的,制造车间内必须要基于工业以太网进行通信。

敷设工业以太网通信网络,所有的相关网络设备必须要基于工业环境运行,其中工业以太网交换机是其最重要的组成部分,工厂采用的是深圳市鼎信鸿达科技有限公司的NIES-608-2F型号,其提供六个10/100M以太网接口和两个100M光纤接口,利用光纤接口组成单环网作为主干通信,以太网接口与相应的网络设备连接保持通信。其组成环网带有冗余自愈功能,能够在网络中断20ms之内启动冗余链路重新连接,并能够带有继电器输出告警提醒管理人员及时维护。保证了系统通信的可靠性。型号为NIES-608-2F的网管型工业以太网交换机采用工业四级设计,采用高强度波纹金属外壳,具有极好的散热性以及防护性能,采用宽温设计,能够在-40℃~75℃的恶劣环境下稳定运行。

连接示意图
适用产品型号
N-3000型串口服务器 NIES-608-2F型工业以太网交换机

 

 

 

 

公司简介 产品索引 解决方案 技术通信 客户服务 下载中心 联系方式