网络化DNC加工平台的研究与开发

论文摘要

随着信息技术与计算机技术的不断发展,制造业逐渐转向网络化、自动化、智能化。集成工艺设计、加工控制、设备控制、DNC网络控制于一身的网络化制造平台通过对众多数控机床的集成管理可以很好的改善和解决我国大多数企业内部现存的数控机床利用率低、生产效率低及生产失误率高等问题,有着一定的理论价值和现实意义。本文对DNC联网方式及控制软件进行了研究与开发,首先结合我国企业的加工现状及各种网络通信方式的特点,构建了以CAN总线和无线通信为主,工业以太网为辅的混合式组网方式作为DNC加工平台数据通信模式。然后选用最适合我国企业生产条件及网络构建的公司层、车间层、设备层三层分离的网络构建方式,将整个企业信息高度集成。针对混合式组网方式造成的网络协议不统一的问题,通过硬件智能协议转换器和软插件的有机结合,使得多协议环境下的网络化DNC加工平台得以实现。接着采用Borland C++ builder6.0作为加工平台软件前台的开发工具、Microsoft SQL Server 2000作为平台后台数据库,从而完成加工管理、网络编程、信息传送、实时控制等功能。最后通过对数控机床的连接及信息传输实验,验证了本DNC加工平台的作用与功能,并对软件界面进行了优化,使其具有安全系数高、易上手、信息输出直观等多方面的人机友好的特点。基于网络化环境下的DNC加工平台的混合组网方式的建立,是现代化企业实现生产自动化的需要,对以后采用无线网络连接为主要通信方式的CIMS系统有着一定的指导作用。在企业应用方面,提高了机床利用率和生产效率,从而达到了降低成本的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 网络化制造
• 1.3 DNC 技术概述
• 1.3.1 DNC 的概念
• 1.3.2 DNC 的研究现状
• 1.3.3 DNC 的发展趋势
• 1.4 本课题主要的研究内容
• 第2章 网络化DNC 加工平台的总体方案设计
• 2.1 DNC 加工平台的通信方式选择与设计
• 2.1.1 现场总线技术
• 2.1.2 工业以太网技术与MAP 技术
• 2.1.3 无线网络技术
• 2.1.4 混合式通信方式的提出
• 2.2 DNC 加工平台基础构建
• 2.2.1 DNC 加工平台的层级构建
• 2.2.2 DNC 加工平台的网络构建
• 2.3 DNC 加工平台的结构设计
• 2.3.1 企业层
• 2.3.2 车间层
• 2.3.3 设备层
• 2.4 DNC 平台的功能设计
• 2.5 本章小结
• 第3章 网络化DNC 加工平台的关键技术研究
• 3.1 混合式组网方式及其硬件实现
• 3.1.1 网络协议
• 3.1.2 CAN 总线协议转换及其硬件配置设计
• 3.1.3 无线通信协议转换及硬件配置设计
• 3.2 多协议环境下的支持软件设计
• 3.2.1 软插件技术
• 3.2.2 硬件协议转换的软组件支持
• 3.3 本章小结
• 第4章 网络化DNC 加工平台的软件开发
• 4.1 网络化DNC 加工平台软件开发方案
• 4.1.1 软件开发工具
• 4.1.2 平台软件开发方法
• 4.1.3 平台的软硬件配置
• 4.2 DNC 加工平台主界面的设计
• 4.3 数据库的设计与连接
• 4.3.1 数据库的设计
• 4.3.2 用ADO 对象建立数据库的连接
• 4.4 辅助编程功能的设计
• 4.5 通信模块的设计
• 4.6 制作软件安装程序
• 4.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 附录Ⅰ
• 附录Ⅱ