華中世紀(jì)星HNC—22M機床聯(lián)網(wǎng)的實踐

杜武勝

摘 要：信息網(wǎng)絡(luò)化是21世紀(jì)數(shù)控機床的發(fā)展方向，又是機械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一。文章就華中世紀(jì)星HNC-22M數(shù)控機床如何實現(xiàn)機床聯(lián)網(wǎng)做了相關(guān)的解決方案，使學(xué)生在數(shù)控實訓(xùn)中更好地認識和掌握數(shù)控機床的現(xiàn)代化制造技術(shù)。

關(guān)鍵詞：華中世紀(jì)星；機床聯(lián)網(wǎng)；數(shù)控實訓(xùn)

1 引言

從1952年美國麻省理工學(xué)院研制出第一臺試驗性數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)到現(xiàn)在已走過了60余年的歷程。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和發(fā)展，制造企業(yè)又提出了數(shù)字制造的概念。數(shù)字制造，又稱“e-制造”，是機械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的大量采用，越來越多的用戶在采購數(shù)控機床時要求具有遠程通訊服務(wù)的功能。通過數(shù)控機床的聯(lián)網(wǎng)，可以使數(shù)控機床具有雙向、高速的聯(lián)網(wǎng)通訊功能，保證信息流在車間各個部門間暢通無阻。數(shù)控機床的信息網(wǎng)絡(luò)化既可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，又能實現(xiàn)數(shù)控機床的遠程監(jiān)控、控制、培訓(xùn)、管理，還可以實現(xiàn)數(shù)控機床故障的遠程診斷和維護等。

2 機床聯(lián)網(wǎng)的重要性分析

目前，我校數(shù)控綜合加工實訓(xùn)車間有華中世紀(jì)星HNC-22M數(shù)控銑床一臺，數(shù)控系統(tǒng)的軟件版本為7.00。由于其版本過低，導(dǎo)致在數(shù)控實訓(xùn)時，計算機與數(shù)控機床之間的網(wǎng)絡(luò)通訊、遠程控制以及NC程序管理都無法實施。特別是當(dāng)計算機與數(shù)控機床之間的RS232數(shù)據(jù)通信出現(xiàn)通訊故障時，數(shù)控機床的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)顯得尤其重要。

3 機床聯(lián)網(wǎng)的方案

數(shù)控機床的聯(lián)網(wǎng)，主要指數(shù)控機床的系統(tǒng)與外部其他控制系統(tǒng)或上位計算機進行網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制。數(shù)控機床一般先與生產(chǎn)現(xiàn)場內(nèi)部的局域網(wǎng)連接，再經(jīng)因特網(wǎng)通向企業(yè)外部。下面是筆者解決華中世紀(jì)星HNC-22M機床與計算機聯(lián)網(wǎng)問題的方案：

3.1 聯(lián)網(wǎng)使用的網(wǎng)卡驅(qū)動

華中世紀(jì)星HNC-22M機床的數(shù)控系統(tǒng)是在MS-DOS的基礎(chǔ)上建立的，標(biāo)準(zhǔn)的MS-DOS系統(tǒng)不包含網(wǎng)絡(luò)功能，所以必須安裝基于MS-DOS的網(wǎng)絡(luò)客戶端軟件，才能讓建立在MS-DOS上的華中世紀(jì)星HNC-22M機床訪問Windows XP，或者Windows NT、Windows Server 2003等。在Windows NT Server的安裝光盤中，有一款基于MS-DOS的網(wǎng)絡(luò)客戶端軟件：MSClient。通過相應(yīng)的網(wǎng)卡驅(qū)動的安裝，可以驅(qū)動華中世紀(jì)星HNC-22M機床中的網(wǎng)卡功能。打開華中世紀(jì)星數(shù)控機床的電源并把系統(tǒng)上電，將MSClient軟件的安裝程序通過U盤拷貝至華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的C盤中，并執(zhí)行setup.exe安裝程序，選擇數(shù)控機床相對應(yīng)的網(wǎng)卡驅(qū)動及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如圖1所示。

圖1 MSClient軟件安裝界面

3.2 聯(lián)網(wǎng)使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

3.2.1 IPX協(xié)議：IPX協(xié)議是Novell NetWare自帶的最底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，主要用來控制局域網(wǎng)內(nèi)或局域網(wǎng)之間數(shù)據(jù)包的尋址和路由，只負責(zé)數(shù)據(jù)包在局域網(wǎng)中的傳送，并不保證消息的完整性，也不提供糾錯服務(wù)。

3.2.2 SPX協(xié)議：SPX協(xié)議是基于施樂的Xerox SPP協(xié)議，同樣是由Novell公司開發(fā)的一種用于局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在局域網(wǎng)中，SPX協(xié)議主要負責(zé)對整個傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行無差錯處理，即糾錯。SPX協(xié)議一般和上面介紹的IPX協(xié)議組合成IPX/SPX協(xié)議來使用，多用于Netware網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及聯(lián)網(wǎng)游戲。

3.2.3 NWLink IPX/SPX/NetBIOS是一種常用的兼容傳輸協(xié)議，是Windows XP的內(nèi)置協(xié)議。它支持將Windows 2000 Server服務(wù)器連接到Novell NetWare服務(wù)器上。通過使用NWLink協(xié)議，Windows和NetWare客戶可以訪問在對方服務(wù)器上運行的客戶或者服務(wù)器應(yīng)用程序。

3.2.4 NetBEUI協(xié)議：NetBEUI是為IBM開發(fā)的非路由協(xié)議，用于攜帶NetBEUI通信。NetBEUI缺乏路由和網(wǎng)絡(luò)層尋址功能，既是其最大的優(yōu)點，也是其最大的缺點。因為它不需要附加的網(wǎng)絡(luò)地址和網(wǎng)絡(luò)層頭尾，所以很快并有效適用于只有單個網(wǎng)絡(luò)或整個環(huán)境都橋接起來的小工作組環(huán)境。

3.3 聯(lián)網(wǎng)所需設(shè)備及材料

有兩種情況可以使數(shù)控系統(tǒng)與計算機進行網(wǎng)絡(luò)連接，即雙機對聯(lián)與局域網(wǎng)連接。各自需要的設(shè)備及材料如下表1所示：

表1 數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)所需設(shè)備及材料

由于使用局域網(wǎng)連接方案要準(zhǔn)備的設(shè)備有HUB和網(wǎng)線兩根，連接時不論是從設(shè)備的擺放或者是連接的可靠性看都不如使用雙機對聯(lián)方式，故采用雙機對聯(lián)法。

3.4 聯(lián)網(wǎng)使用的文件及配置

聯(lián)網(wǎng)使用的文件可以通過軟件安裝的方式，將文件安裝到華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的C盤中，也可以通過U盤拷貝的方式，直接將文件拷貝至C盤中。所使用文件如表2所示：

表2 數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)所使用文件

3.5 將機床與Windows XP聯(lián)網(wǎng)

首先，在Windows XP系統(tǒng)中更改計算機名為“CNC”，然后安裝NetBEUI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和啟用Guest賬戶。此外，在Windows XP中的任意一個盤符下創(chuàng)建一個名為“PROG”的共享文件夾。最后，啟動華中世紀(jì)星HNC-22M數(shù)控系統(tǒng)并接上鍵盤，按下ALT+X進入DOS狀態(tài)，在DOS提示符下輸入以下命令：“NET USE K：＼＼CNC＼PROG”，輸入完成后按回車鍵。系統(tǒng)會提示映射成功，這樣就建立了數(shù)控機床與計算機之間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，用戶可以在機床上通過DOS命令來對計算機中的共享文件夾進行各種操作了。

4 機床聯(lián)網(wǎng)后所帶來的便利

通過華中世紀(jì)星HNC-22M數(shù)控機床與計算機的聯(lián)網(wǎng)，我們獲得了許多便利：（1）學(xué)生可以在二樓的數(shù)控仿真實驗室中將編寫好的數(shù)控加工程序傳輸至一樓實訓(xùn)車間的數(shù)控機床中，實現(xiàn)遠程加工；（2）在對數(shù)控機床的進行維護時，如果需要對數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)進行備份，可以編寫簡單的批處理文件，實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)備份與恢復(fù)；（3）當(dāng)數(shù)控機床RS232數(shù)據(jù)通訊出現(xiàn)故障時，可以作為一種替代方式解決機床到計算機的數(shù)據(jù)通訊問題；（4）實現(xiàn)了巨量數(shù)控加工程序的快速傳輸，例如通過數(shù)控機床RS232數(shù)據(jù)通訊傳輸一個大小為5M的加工程序，所需要的傳輸時間在10分鐘左右，而采用機床網(wǎng)絡(luò)傳輸僅需要幾秒鐘即可完成。以上這些便利條件，使得數(shù)控實訓(xùn)教學(xué)可以順利開展，大大提高了教學(xué)效率。

5 結(jié)束語

信息網(wǎng)絡(luò)化是數(shù)控機床發(fā)展的趨勢之一，是實現(xiàn)現(xiàn)代化制造模式、全球制造的基礎(chǔ)單元。數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，給學(xué)生構(gòu)建了一個現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)制造環(huán)境，加深了學(xué)生對 “e-制造”技術(shù)的了解和認識，同時也為學(xué)生實訓(xùn)和教師科研提供了堅實的環(huán)境基礎(chǔ)。

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