数控加工技术现代制造工程2010年第7期
RIC．DNC数控设备远程异构通讯物联网研究
王昊1，王中庆1''2
(1江西财经大学，南昌330013；2江西群星软件系统有限公司，南昌330013)
摘要：详细论述符合国情的机械制造行业数控机床DNC异构通讯物联网集成方案和方法，实现数控机床车间信息化、网
络化集群管理。重点简述实现RIC．DNC数控机床异构远程通讯的三个特色功能平台；由RIC-DNC来实现串口通讯或
网络通讯，实现远程数控机床异构通讯总体结构、数控机床异构DNC通讯、远程异地生产监察进行生产管理和集中化
NC文档关联文件管理四个方面内容。
关键词：RIC．DNC联控物联网集成系统；远程通讯；异构通讯；数控物联网；生产监察
中图分类号：TP391文献标识码：B文章编号：1671--3133(2010)07删l---05
NetworkresearchofCNCequipmentthingson砒C-DNC
remoteheterogeneouscommunication
WANGHa01．WANGZhong—qin91’2
(1JiangxiUniversityofFinanceandEconomics，Nanchang330013，China；
2AllstarsSoftwareCo．Ltd．。Nanchang330013，China)
Abstract：DiscussesindetailthemachinerymanufacturingindustryinlinewithnationalconditionsandDNCheterogeneouscom-
municationsofthingsnetworkintegrationsolutionsandmetllods，toachieveclusteringmanagementaboutCNCworkshopinforma-
tionandnetwork．Thepast，theproblemisatechnicalproblemtobestudied，andthenow，ithasbecomeareality，theformationof
independentinnovationofdomestichJish·teehproducts．BrieflyfocusonrealizationofthreefeaturesplatformofRIC-DNCremoto
heterogeneonscommunicationofCNCmachinebyRIC·DNCtOimplementserialornetworkcommunication，andtheoverallstrue-
tureofremoteNCheterogeneouscommunication；andNCmachineheterogeneonsDNC；andremoteoff-siteproductionmonitoring
ofproductionmanagement；andassociatedwithfouraspeclsofcentralizedNCdocumentmanagement．
Keywords：RIC—DNC；fenlotecommunication；heterogeneouscommunications；thinsnetworking；productionmonitoring
1数控机床联网集中控制DNC通讯概述
计算机直接数控(DirectNumericalControl，
DNC)是指一台或多台计算机对多台数控机床物实
施数字控制。RIC—DNC联控物联网集成系统属于国
内外首创自动化、网络化制造系统的一种模式，可实
现CAD／CAM和计算机辅助生产管理系统集成，它
强调信息的集成与信息流的自动化，具有较好柔性
的多台(256台)数控加工设备的集成控制系统，将
所有的CNC数控设备物并入企业计算机网络，可对
设备进行集中管理，远程信息联控技术(RemoteIn—
formationContact—Control，RIC)系统支持客户机．服务
器的网络结构，可定义多个并发用户，以不同权限操
作RIC服务器发布平台向任意CNC数控设备发送
数据与指令。
实现异构数控物联网RIC．DNC远程异构通讯的
三个特色功能平台如下。
1)RIC网络化集中控制平台。此平台可实现
CAD、CAPP、CAM、ERP在同一个平台下工作，依据部
门不同实现资源组合与发布。
2)NCFIMS网络化数控加工文件管理系统工作平
台。此平台非常方便地使用图形界面浏览、查询、流
程管理与审批以及设计与生产责任跟踪。
3)DNC和MES一体化工作平台。此平台提供三
种服务：DNC数据库服务(DNCServerDB)；DNCWeb
页面服务(DNCServerHttpd)；CNC数控机床客户端
服务(DNCCllient)。
2lUC-DNC联网通讯总体结构
RIC—DNC联网体系结构以高性能工控机为支撑，
软件技术为工具手段，硬件技术为基础，达到提高企
业管理水平的目的。向上通过路由交换机与工业局
2】万方数据
现代制造工程2010年第7期数控加工技术
域网络连接，向下通过串口服务器或网卡与数控机床
(含数控设备)连接，由RIC．DNC来实现串口通讯或
网络通讯，实现异构远程数控系统通讯。RIC-DNC接
口总体结构如图l所示。
I。。。
I交挟机I—歹夕r心
RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45
嵌入式虚拟COM
COM．CoM．CoM．COM。
RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45
RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45
串口服务器
RS232CRS232CR$232CRS232CRS232C
RS232CR$232CR$232CRS232CRS232C
CNC，CNC，CNC3CNC。
数控机床
图1RIC．DNC接口总体结构
RIC．DNC物联网结构的特点如下。
1)RIC—DNC物联网是一套包括机床通讯、程序编
辑、仿真、生产监控和程序管理等机床联网的完全解
决方案：实现网络构架、DNC联网通讯、Manufacturing
ExecutionSystem(MES)、文件管理和技术服务一体
化。
2)新型网络通讯技术。开放式系统，集中式管
理，远程异地操作，充分利用PC微机主流操作系统和
MS—WINDOWS的软件资源，使数控系统联网通讯更加
便捷。
3)采用RIC—DNC接口(RS232／RS422／RS485、
USB、CF、网卡、LPT)，结构简单，传输可靠，传输距离
不受限制，通讯速率高达800kbit／s；传输速率可达
100Mbit／s。
4)无线通讯技术。适应多种模式无线通讯技术，
实现计算机与数控设备物间通讯无线化，以减少现场
施工，缩短工期。
5)可通过串口与其他设备(如刀具、工件测试仪、
测量仪、监控仪)连接，实现信息集成。
3数控系统异构DNC通讯
RIC．DNCSERVER研究异构数控系统通讯集成，
内嵌配置多种类型的通讯协议，以软件为主要技术手
段实现异构数控系统的通讯，兼容众多CNC数控系统
的DNC系统通讯。可实现异构数控系统集成化管理，
3．1通讯协议异构
通讯协议异构包含标准CNC与其他CNC控制系
统异构设置。进行通讯协议异构界面如图2所示。
22
图2进行通讯协议异构界面
3．2字符嵌入NC通讯异构
字符嵌入NC通讯异构包含目录管理、特殊符号、
命名规则、信息内容和远程控制异构设置。字符嵌入
NC通讯异构界面如图3所示。
图3字符嵌入NC通讯异构界面
3．3通讯参数异构
通讯参数异构包含通讯端口、IP地址、通讯参数、
握手协议和流控制等异构设置。进行通讯参数异构
的界面如图4所示。
3．4宏指令与子程序调用异构
宏指令与子程序调用异构包含呼叫指令、呼叫次
数地址、文件名前缀与结束，以及文件扩展名异构设
置。进行宏指令与子程序调用异构界面如图5所示。
固国
万方数据
数控加工技术现代制造工程2010年第7期
图4进行通讯参数异构界面
图5进行宏指令与子程序调用异构界面
同构是相对的，异构是绝对的。开发和利用DNC
的异构性，才能增强DNC联网信息系统的功能。
4远程异地生产监察异构生产管理
信息的高度集成为车间生产管理提供了第一手
信息。采用数据库驱动的模块化结构可对设备进行
实时控制，与ERP、PDM、MES等系统真正无缝联结。
RIC—DNCSERVER数控联网信息系统结构如图6所示。
渊H香蕤掣f{圈l篇l面
——H熊H躲溉一——一——
鑫爹镁篡盂爹@暴蠢固e囊簧穆e雾磊监利状态监利状态监制＼掖裘。八备菥／／弋队工工时1＼、分析／＼／
图6RIC-DNCSERVER数控联网信息系统结构
数控联网信息系统可使生产管理人员通过网络
在异地(办公室、家中、出差外地)了解和沟通。远程
异地生产管理界面如图7所示。
该系统直接反映了一线生产的实际进度，能客观
地监控项目进程的每一个任务(NC程序执行)，当某
一控制点出现延期时，监控管理人员会即时发出报警
邮件给相关人员，及早发现、及早解决。
该系统还会记录和统计每一工件加工工序中产
生的加工工时，自动比较实际加工费用与计划费用的
差异，监控制造费用。这样，生产主管即可监控每台
设备的生产情况及加工进程，提高设备的利用率，优
化经济结构生产调度，控制工件的生产进度，克服了
图7远程异地生产管理界面
万方数据
现代制造工程2010年第7期数控加工技术
以往生产管理人员在检查生产进度时，要到车间各个
工位去看，而且只能看到主要工位，有些工位完成情
况可能根本无法了解的问题；另外，过去一般依靠召
开生产会议，花费很长的时间一一汇报生产进度，而
且汇报只能以自己的感觉和经验来判断生产进度，具
有很大误差，造成生产不能按期完成。
监控系统采用数据库异构原理，不需要对原数控
系统进行任何形式的改造，仅仅通过系统已经提供的
数据库接口与功能实现系统的集成，所以不会对企业
生产造成任何影响，具有良好的生产安全性。
5集中化NC文档关联文件管理
面向产品为对象，以制造工艺为主线的基于
DCOM—PACS原理的数控加工关联文件管理系统如图8
所示。
具、夹具、预定工时、工艺图档、CAD模型、各工序的图
像文件和NC代码文件，以及工艺文件等等，存储在虚
拟图书馆(中心数据库)，形成开放的、完备的关联数
据库，建立起生产管理环节中各相关信息的有机联
系，是生产管理工作的基础。
该系统具有基础信息管理、设备信息管理、部门
信息管理、人员信息管理、文档信息管理、网络管理与
流程跟踪管理功能。制造过程中的相关九类文档为
一个核心NC程序(加工任务)文档服务，图9所示为
数控文档关联协同驱动界面。
图9数控文档关联协I司驱动界面
生产任务以文档体现，包含文件夹内容、文件属
性和审批流程(设计、调试、验收、审核、会签、转存与
发布)，可以对生产工作进行规划安排，实现企业的无
纸化管理，同时提供先进的文件与任务协同功能。
图8数控加工关联文件管理系统该系统基于RIC远程异地协同异构接入平台，将
该系统采用专门为制造业精心设计的以NC文件C／S结构NC文档关联文件管理(NCFIMS)在网络(互
为核心(生产任务)，反映制造管理特点的关系型树形联网、专线网、局部网)上以Web形式发布，可在网络
结构，将制造过程的相关项目(可分十类文档)，包括上运行各种文件格式的文档资料(包含CAD／CAM，流
任务书、工艺流程、原材料及各生产工序的设备、刀媒体)，发布界面如图10所示。
图10RIC虚拟桌面发布界面
万方数据
数控加工技术现代制造工程2010年第7期
6结语
RIC．DNC数控异构通讯联网系统属于当今领先
技术，基于Intemet技术的数控机床联网系统，将数控
设备与企业计算机系统并网，解决了数控DNC通讯与
管理问题，实现了生产现场数据的时实采集与监控，
代表数控生产的高级网络化管理及电子批阅等现代
化的发展方向。
1)将数控设备并入上层企业计算机网络，实现数
控设备与企业计算机网络系统的并网管理。
2)系统具有良好的兼容性，能够解决各种数控系
统的并网，包括最新式带网卡的数控设备，传统的RS一
232串口通讯的数控设备，以及老式纸带设备的联网
等。
3)系统具有良好的管理功能、操作界面与管理的
灵活性。
4)系统具有良好的功能可扩展性，包括数控设备
联网和设备监控，DNC通讯协议等高级功能，保证今
后技术发展的应用要求。
5)系统基于通用工业标准的数据库系统，能够与
ProductDataManagement(PDM)、EnterpriseResource
Planning(ERP)系统对接。
参考文献：
[1]肖乾，吴林峰，王中庆．可重构产品工艺数据库的研
究与开发[J]．组合机床与自动化加工技术，2005
(3)．
[2]高保真，王中庆．面向产品网络化制造系统研究
[J]．制造业自动化，2007(6)．
[3]徐劲松，丁志强．基于物流网络的工作流无集中引擎
研究[J]．现代制造工程，2008(2)．
[4]阂亚锋，王中庆，邓慧萍．异地远程网络化制造研究
与实践[J]．制造业自动化，2009(8)．
作者简介：王昊，主要从事计算机应用、网络化软件工程的研究。
王中庆，教授，硕士生导师，主要从事机电一体化与人工
智能、计算机集成方向研究。国内外公开发表论文约∞
篇。
E—mail：William@ixufe．cn
收稿日期：2010艟j24
(上接第96页)
[4]伍爱．质量管理学[M]．3版．暨南：暨南大学出版
社，2006．
[5]上海质量管理科学研究院．六西格玛核心教程：黑带
读本[M]．修订版。北京：中国标准出版社，2006．
[6]PatnaikPB．TheUseofMeanRangea8allEstimatorof
VarianceinStatisticalTest[J]．Bionmetrika，1954
(37)：75—88．
[7]中科院数学所概率统计室．常用数理统计表[M]．北
京：科学出版社，1974．
[8]凌永祥，陈明逵．计算方法教程[M]．2版．西安：西
安交通大学出版社．2005．
[9]KitCBRose．Shewhart—typeControlChartsforIndivid-
ualObservations[J]．StatisticalNeerlandica，1995
(49)：74—90．
[10】卜祥民．小批量生产的质量控制与诊断[D】．北京：
北京航空航天大学，1998．
[11]茆诗松，王静龙，濮晓龙．高等数理统计[M]．2版．
[12]
[13]
[14]
北京：高等教育出版社，2006．
范文贵，李林，钱明．面向多品种小批量生产的SIC
研究[J]．制造业自动化，2009，31(9)：61—64．
孙静．接近零不合格品过程的质量控制[M]．北京：
清华大学出版社，2001．
张尧庭，陈汉峰．贝叶斯统计推断[M]．北京：科学
出版社，1991．
作者简介：范文童，硕士研究生，研究方向：工业工程与质量管理。
E·mail：fanwenguil984@163．colll
收稿日期：2009．10-18
25万方数据
RIC-DNC数控设备远程异构通讯物联网研究
作者：王昊，王中庆，WANGHao，WANGZhong-qing
作者单位：王昊,WANGHao(江西财经大学,南昌,330013)，王中庆,WANGZhong-qing(江西财经大学,南
昌,330013;江西群星软件系统有限公司,南昌,330013)
刊名：现代制造工程
英文刊名：MODERNMANUFACTURINGENGINEERING
年，卷(期)：2010(7)
参考文献(4条)
1.肖乾;吴林峰;王中庆可重构产品工艺数据库的研究与开发[期刊论文]-组合机床与自动化加工技术2005(03)
2.高保真;王中庆面向产品网络化制造系统研究[期刊论文]-制造业自动化2007(06)
3.徐劲松;丁志强基于物流网络的工作流无集中引擎研究[期刊论文]-现代制造工程2008(02)
4.闵亚锋;王中庆;邓慧萍异地远程网络化制造研究与实践[期刊论文]-制造业自动化2009(08)
本文读者也读过(1条)
1.王昊.王中庆.WangHao.WangZhongqing数控设备RIC-DNC物联网建设创新工作研究——搭建数字化远程异地网
络化制造协同平台[期刊论文]-价值工程2010,29(10)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jxgys201007007.aspx
|
|
