基于软插件的数控机床组网技术研究

论文摘要

数控机床的组网管理和制造车间的信息集成是制造企业实现生产制造信息化的基础,在制造业信息化中起着至关重要的作用。数控机床组网平台及接口技术研究是中国兵器工业第五八研究所承担的国防基础科研项目。本文介绍了项目背景和实用价值,阐述了制造业信息化的发展历程和国内外研究动态,简介了CIMS、FMS、DNC的系统原理。针对机床组网和车间集成的现状与需求,提出了基于软插件的实现方法。论述了数控机床联网的硬件结构、软件功能和算法设计;同时详细论述了在机床组网基础上制造车间信息集成管理系统的设计与实现,并对异构数控系统集成、软件组态、应用系统动态生成等关键技术进行了说明。在本项目的研制中,主要进行以下几个方面的工作:1、进行制造企业车间管理模式和流程的研究,了解企业信息化建设下制造车间的需求,针对企业的管理体制和制造模式,提出制造车间信息集成的总体设计方案和实现目标;2、分析各种数控系统的通信接口和通信协议,提出异构数控系统集成的方案,解决通信冲突,实现数控机床的联网管理;分析NC程序编辑、审查、锁定、定型的过程,实现NC程序有序化管理的问题,方便NC程序的保存、查找、调用和过程追溯。3、进行基础功能模块化、接口标准化研究,利用知识库管理基础功能及接口信息,在知识库的支持下,通过对软件组态和应用系统动态生成技术的研究,实现车间信息集成系统的自动生成。4、利用JBuilder 9.0开发环境和SQL Server 2000数据库的支持,完成B/S模式下系统的开发工作。研制成果在五八所制造部、成都晋林公司精密制造分厂和四川德阳有色金属铸造厂等单位进行了应用验证,取得了良好的成效。在本项目中,作者主要承担机床组网和软件组态两方面的设计与实现工作,完成了系统的研制工作,并参与了系统的实施应用过程。整个项目研制达到了研制要求和预期的效果,并且获得了兵器装备集团公司和国防科工委的科技进步奖。在项目的研制过程中,本人还主稿编制了国家军用标准《普通数控机床组网要求》,该标准现已颁布。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 背景
• 1.2 项目实用价值
• 1.3 国内外研究动态
• 1.4 项目目标及论文内容
• 第二章 数控机床组网技术及相关理论基础
• 2.1 CIMS、FMS、DNC基本原理
• 2.1.1 CIMS技术理论基础
• 2.1.2 FMS技术
• 2.1.3 DNC技术
• 2.2 数控机床组网的关键技术
• 2.2.1 异构数控系统的集成技术
• 2.2.2 机床快速组网技术
• 2.2.3 软件组态和应用系统动态生成技术
• 2.3 本章小结
• 第三章 数控机床组网需求分析和设计思想
• 3.1 需求分析
• 3.1.1 数控机床组网前的主要问题
• 3.1.2 数控机床组网需解决的问题
• 3.2 软插件思想的引入
• 3.3 系统设计的总体思想
• 3.4 主要研究内容
• 3.5 本章小结
• 第四章 数控机床组网基础平台设计
• 4.1 机床组网方式研究
• 4.1.1 利用RS232C/422/485 接口进行组网
• 4.1.2 利用现场总线进行组网
• 4.1.3 利用DNC2 接口进行组网
• 4.1.4 利用以太网接口组网
• 4.1.5 各种通信接口的接线方法
• 4.2 数控机床通信协议解析
• 4.3 机床联网实现功能及处理流程
• 4.3.1 实现功能
• 4.3.2 主要功能实现算法及处理流程
• 4.4 本章小结
• 第五章 应用软件平台技术设计
• 5.1 基础功能模块化设计
• 5.2 接口标准化设计
• 5.3 建立模块知识库
• 5.3.1 知识库数据结构设计
• 5.3.2 知识库管理系统实现
• 5.4 软件组态技术研究
• 5.5 应用系统动态生成技术
• 5.6 系统开发工具与运行环境
• 5.7 本章小结
• 第六章 试验验证及结果
• 6.1 试验验证及结果
• 6.2 本章小结
• 第七章 总结
• 7.1 系统特点
• 7.2 论文工作总结
• 7.3 进一步的工作
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间的研究成果
• 附录A：数控机床与计算机之间的接线方法
• 附录B：车间级管理基础功能模块