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基于WWW的DNC系统设计


放大字体  缩小字体 发布日期:2020-03-27
 

1 基于客户/服务器模式的DNC 系统基本结构设计

DNC 系统采用已为大多数人所接受的分级控制体系结构,将复杂的控制功能分解到各层次上,减少工程开发技术的复杂性,降低投资风险。这种分级控制与管理体系是以工段[或称工作单元(Work Cell)]为基础的,实现分布式控制与管理。
 
在工段的控制与管理下,系统为两级控制模式:工作站控制级和设备控制级。工作站控制级的设备为工作站控制器:设备控制级的设备为设备控制器。工作站控制器主要包括:加工工作站和测量工作站:设备控制器主要包括:各种数控机床、清洗机和测量机等的控制装置。加工工作站在工段级生产管理和控制下,基于网络和数据库的集成环境支持,主要完成相应的车间加工作业:测量工作站在产品质量管理器的控制下,主要完成相应的车间测量作业。


图1 DNC系统客户/服务器模型

DNC 系统的客户/服务器模型如图1 所示。
  1. 工段级服务器 具有制定日生产作业计划和日资源需求计划的功能,对生产进行实时调度以及单元生产信息的统计。
  2. DNC工作站 对单元控制器下达的派工单(工序流水卡)和零件工艺信息进行查询,网络传输零件NC 加工程序和NC 测量程序,本地NC 程序的存贮管理,同时对本地的刀库进行管理。
  3. 单元级客户 在工段级服务器的支持下,构成客户/ 服务器模型,负责进行工段控制,具有制定日生产作业计划和日资源需求计划的功能,对生产进行实时调度以及单元的生产信息统计。
  4. DNC工作站客户 通过访问工段级服务器,对单元控制器下达的派工单(工序流程卡)和零件工艺信息进行查询,网络传输零件NC 加工程序和NC 测量程序本地NC 程序的存贮管理,同时对本地加工中心的刀库进行管理。

2 基于WWW的DNC 系统设计

  1. Internet的结构模式
    计算机信息技术发展到今天,大体上经历了三个阶段。最早的信息系统是所谓的中央集权型的集中模式,即IBM大型主机时期:后来发展为主从型的客户/服务器模式:现在的趋势为三层结构模式。
    WWW就是最典型、最常见的三层结构。用户不管使用何种浏览器来访问Internet 上的WWW 站点,都可以看到相同的操作界面。这个特征也正好符合DNC用户希望操作界面单一的要求,而且还保留了整体的弹性,后端的服务器仍然可以随时依需要进行扩充。


    图2 基于WWW的DNC 系统设计

  2. 基于WWW的DNC系统结构与设计实施
    基于Web服务器的三层体系结构设计的DNC系统其结构如图2。虚线框中的区域级服务器不包含在DNC系统中,在此表示DNC 系统与上一级系统通过WWW集成的方案。
    图2 中DNC工作站(客户)通过Web服务器作为DNC 控制器的人机交互控制界面直接对NC 机床进行控制,通过采用通用浏览器界面使系统易于操作与升级。
    DNC控制器是DNC工作站控制级中实际执行DNC 功能的设备。
    工段级服务器中包含有各种制造信息,如制造过程信息(机床运行状况、加工状况等)、制造管理信息(当天作业计算等)、工艺数据(NC 代码含加工、测量)、制造资源数据(刀、夹、量具、毛坯、原材料等)。
    工段管理器通过Web 服务器完成加工作业分配,车间工装、设备、工艺文件、质量信息等的计算机管理。处理结果位于工段级服务器上,DNC工作站客户通过Web网关可以获得这些数据,然后通过Web网关控制DNC控制器执行相应工作,同时,DNC工作站客户还可以从DNC控制器获得现场运行状态信息并通过Web网关反馈给工段服务器以供工段管理器处理。
    Web服务器上的软件(称作网关)可以通过CGI执行外部程序。例如,DNC工作站客户通过网关发出申请,网关被连接到URL,一旦有对URL的请求,网关将被执行,而请求的参数和URL申请一起被发送。网关执行的结果用HTML 标准格式化后被传回申请者。
    CGI(Common Gateway Interface)技术,即公共网关接口,其工作过程如下:
    1. DNC工作站向Web服务器发送请求,即输出标准的统一资源地址URL,该请求包含请求服务的类型、服务程序路径、CGI程序和用户数据。
    2. Web服务器解析该请求,若是CGI服务,则启动CGI程序,CGI程序解析用户输入的信息,这些数据传递给CGI程序,一般通过环境变量、命令行参数或标准输入流完成。
    3. WWW中的CGI程序作为DNC控制器的客户,向DNC控制器输出控制命令(如NC代码下载等),并从DNC控制器返回DNC系统的加工状态等信息。
    4. CGI程序根据数据生成动态HTML文档。
    5. Web服务器将HTML文档返回给DNC工作站。DNC工作站即可完成控制、查询的操作。

3 结束语

基于WWW 的DNC 系统具有跨平台特性及单一的用户界面,为集成制造提供了很好的解决方案,因此通过在DNC 系统中采用Internet 技术不仅可提高DNC系统自身的性能,也有利于DNC 系统与其它分系统的信息集成,提高DNC 系统运行效率。所以,基于Web的DNC 系统有较高的实用价值。
 
 
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