数控系统的网络支持技术(下)

    SINCOM是SINUMERIK 840D数控系统提供的一个通讯软件，它采用标准的ETHERNET以太网卡接口和TCP／IP网络协议，把SIM7MERIK840D与主机连接起来。SINCOM给制造机床厂家提供一个预先定义的SINUMERjK通讯界面，控制系统中的基本数据可以跟主机进行交换。在主机端，用户自行开发的应用程序可以访问控制系统上的SINCOM软件。数据接口如下：

    计算机通讯接口建立在应用DCE标准远程过程调用(RPC)和文件传输。

图3 远程过程调用

4 数控系统网络技术的应用

    4．1西门子SINCOM网络OCX组件的应用

    该应用系统充分挖掘西门子SINCOM组件所提供的功能，完成对数控机床状态的查询，各种数据文件的传输，信息对话，数控文件的管理，数控机床远程控制，PLC与NCK变量的查询与设置，工作日志文件生成，网络及系统参数的设置。

    软件包含了功能菜单、工具条显示，状态条(菜单提示，时间提示)，各种对话框(设置／显示)。为了操作方便，设置右菜单键功能。

图4 远程过程调用

    该软件将完成各种网络功能，具体功能描述如下：

    1)机床状态数据查询

    2)数据文件传输

    3)文本信息对话

    上了这些通用的控制系统，会使系统许多功能闲置，最终造成成本高，而且控制效果不理想、不可靠。这种设备有一个共同的特点：控制的轴多(大多为几百上千根)，但轴驱动功率小：不要求联动，但要求精确快速定位。制造这种设备所遇到的最大障碍之一就是需要专用的多轴微电机伺服控制器。“嵌入式SERCOS接口的多轴微电机智能伺服控制器”可以解决这个技术难题。它采用了数字信号处理DSP芯片，集成了开放式SERCOS现场总线协议接口，拥有八个独立通道的数字位置控制环路和相应的驱动单元，可以控制八个带位置环的微特电机。可以根据控制规模需要，将多个“多轴智能伺服控制器”通过光纤构成环路接入到基于PC的数字控制器，其光纤的最大最大速率16Mbit／s，单个环路的最多控制的轴数为254个。

图5 多轴智能伺服控制器
 

    4)数控文件管理

    5)机床远程控制

    6)PLC与NCK变量查询

    7)PLC与NCK变量设置

    8)工作日志文件

    9) 网络及系统参数设置。

    4．2飞机制造中快速工装电气控制系统的设计

    快速数控工装系统拥有众多的伺服运动轴，其规模少则百根，多则上千根。如果采用通用的数字控制系统，往往不能满足设备的控制要求。即便用如果数控工装控制系统不能与机床的数控系统进行数据通讯，数控工装系统上的支撑杆就不能进行有效的躲闪控制。数控工装系统不能再是一个孤立的封闭的控制系统，应以网络为桥梁，与机床数控系统进行有效的数据交换。基于国际上一些知名的数控系统(如西门子840D和NUMl000系列数控系统)都会提供实时高可靠网络接入手段和工具。这样，在高速机床进行蒙皮切削时，一旦刀具进入某一特定区域，数控工装系统的吸盘就可以进行及时有效的躲闪。

图6 工装系统的系统集成关系

5 结论

    数控系统的网络化已经走向高速化、实时化、多元化、全球化、智能化。数控系统的网络化在数字制造中扮演一个很重要的角色。数控系统网络化已将触角伸向了制造网络的各个层次，如信息层、控制层、设备层、传感／执行器层。

    传感器与执行器的本地数字化、网络化，以及各种现场总线应用，为数控系统的网络化注入了新的活力。

    SERCOS、ProfiBus．DP、DeviceNet、AS．i等现场总线接口已成为许多开放式数控系统的可选配置。数控系统必将融入到全球数字化制造网之中，与其它控制系统取长补短，在网络化制造中发挥更大的作用。