把握数控系统通讯协议,顺利实施DNC系统
数十年来,周本华带领他的团队共实施过包括西门子、FANUC、三菱、FAGOR、NUM、HEIDENHAIN、FIDIA、Rexroth、华中数控、北京航天数控、北京凯恩帝数控、广州数控、MAZAK、OKUMA、Agie(阿奇)、塞维系统在内的几十种国内外数控系统,拥有丰富的DNC系统实施的经验。
数控系统是数控机床的核心关键部件。数控系统的不同不但直接影响数控装备的加工效率,而且直接影响企业信息化系统的实施。为了使企业在实施前充分认识到数控系统对企业信息化实施的影响,指导企业选择合适的数控系统,特邀DNC系统厂商从实施的角度为制造业企业在选择数控机床时进行参考。本文根据北京英迪致远科技有限责任公司总经理 周本华的采访整理而成。
北京英迪致远科技有限责任公司总经理 周本华
数十年来,周本华带领他的团队共实施过包括西门子、FANUC、三菱、FAGOR、NUM、HEIDENHAIN、FIDIA、Rexroth、华中数控、北京航天数控、北京凯恩帝数控、广州数控、MAZAK、OKUMA、Agie(阿奇)、塞维系统在内的几十种国内外数控系统,拥有丰富的DNC系统实施的经验。因此,对于数控系统的不同对实施DNC系统造成的方式方法的不同有着深刻的认识。
对于不同类型的数控系统在对DNC系统的支持上,周本华认为不同类型(品牌)的数控系统的通讯端口、通讯协议均是千差万别的,故这些数控系统在实施DNC系统时采用的方式也是各不相同的。比如:FANUC 0i-MB以上的系统均有局域网络功能(或可以扩展局域网络功能),可以采用FANUC系统的专业开发包来开发出功能丰富的通讯采集系统,而低端的FANUC 0 系统则只能通过串口来通讯,通过串口宏B功能来采集,还有一些更低端的数控系统,可能连串口宏B功能都不支持,给其功能的扩展带来了极大的困惑。
综合来说,国内与国外数控系统在实施DNC系统时主要差别表现在如下几个方面:
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通讯端口的类型:国内数控系统主要以串口为主,国外数控系统目前主要以局域网口为主,以串口为附,特别是自新世纪以来,数控系统的开放性、局域网络功能等渐成潮流,国外数控系统领导了这一潮流,而国内数控在这些方面渐行渐远,让人心忧。
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功能丰富程度:就是老式的串口通讯功能来说,国外数控系统普遍支持标准的XON/XOFF协议,该协议简便、易行、通用、实用,可普通通讯,亦可在线加工,几乎就是“简单就是美”的典范,而国内数控系统采用了非常特殊的串口通讯协议,增加了实施DNC系统的不少难度。国产数控具备了局域网络功能也仅限于网络通讯,还远未到给
第三方开发商开放接口的地步,其能使用的功能也极为有限,而像FANUC、SIEMENS等系统的网络功能可以说几可达到随心所欲的地步。
在实施DNC系统时,往往会遇到一些与数控系统在技术相关的问题。周本华认为其影响DNC系统实施最主要的因素就是通讯协议、通讯端口方式等问题。在系统实施时需要针对不同的通讯协议、通讯端口方式来选择不同的实施方案。
(1)硬件架构:串口系统在通讯时至少占用一个IP点,如果具备宏功能则还好,还是通过串口就可以采集,如若不然就麻烦大了,需要采集卡的话则至少还要一个IP,网络的结构大大复杂;局域网系统,如FANUC 0i-MB以上的系统,SIEMENS840D系统等则只需一根网线即可搞定通讯和采集功能。
(2)通讯操作模式:串口系统在通讯时只能做到单向通讯操作,基本上就是谁接受谁先等待,好一些的时候可以做到机床端主动上传下载,而局域网系统的机床通讯完全可以做到双向互操作,操作的方便性大不一样。
(3)数据采集方式:串口系统在采集时只能通过宏输出功能或采集卡,而局域网系统的机床则还是通过局域网即搞定,采集的内容还是丰富多彩的。
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4)远程控制:一般来说,串口系统很难做到远程控制(想做到也不是绝对不可行,但代价确实太大,完全没有必要),而局域网系统的机床则可以轻松做到一定程度的控制,如程序编辑控制、换刀控制、报警控制、停机控制等。
虽然采用以上方式能够解决DNC的通信及数据采集的问题,但从系统实施角度来看往往会造成企业及系统实施商的被动,因此最好能从源头上来解决此类问题,建议企业在资金许可的条件下,尽量选择具备局域网络功能、系统开放性好的系统,如FANUC0I-MB,SIEMENS840D等,这是数控系统发展的潮流,在通讯和采集时会节省大量的资金,功能也更加丰富,间接来说也就减少了使用成本、管理成本。
另外,从数控系统研发生产上来说,希望能够在扩展局域网络功能的基础上,能进一步提高其开放性,最好能给第三开发商提供开发接口,而且代价不要太高,尽量降低使用门槛。另外,尽量采用标准通讯协议,适当扩展系统网络功能,增强系统的开放性,提高系统开发的规范性、稳定性,在此基础上再适当增强数控系统的各项功能。
【采访者简介】
周本华,北京英迪致远科技有限责任公司总经理。华中科技大学毕业后供职于北京机床研究所,二十多年来一直从事车间信息化集成工作,主要研究方向是DNC、MES等。
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