网络数控系统结构的探索

　　数控技术作为未来先进制造技术的核心之一，正朝着开放化、网络化、柔性化和智能化方向发展，数控装备产品的设计制造和应用开发都日益显示出基于开放接口标准的模块形态。网络数控已经成为制造技术研究的新宠。网络数控的基本思想就是从系统角度出发，以集成为手段，以数控技术、计算机和网络技术、通讯技术等先进技术为支撑，通过网络将车间设备、资源加以集成，最终形成一个开放的、具有一定功能的网络数控制造单元。

1 国内外数控系统发展现状

　　目前，数控技术在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用性开放式动态闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，数控系统综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，实现了高速、高精、高效控制，并且在加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。

　　我国的数控系统大多为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，数控设备在整个制造过程中只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多边条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节修正CAD/CAM中的设定量，影响数控设备的工作效率和产品加工质量。可见，我国正由传统封闭式体系结构的数控系统向开放式、多变量智能化控制系统发展。因此，研究和开发基于网络、满足现代制造过程的集成系统势在必行。

2 网络数控的作用

　　作为各种先进制造环境中网络制造的基本单元，网络数控系统的研究与应用尤为重要。网络数控系统将为网络制造、远程制造、远程诊断与维护及机床与各种网络资源的相互共享等提供了最基本的支持。

　　（1）网络数控可以充分地利用现有的资源。随着计算机辅助设计+ 制造系统越来越快地进入实际加工过程，越来越多的信息需要方便快捷地与数控系统进行通信和交换，这样数控系统本身所使用的高可靠性、高价位、低容量的电子盘就很难满足实际的需要。如果具备联网功能，处于恶劣环境的数控机床就可以共享环境清洁的办公用高容量硬盘，然后数控系统通过局域网读取CAD/CAM系统生成的加工代码，并进行零件加工。

　　（2）数控系统网络化将为远程监控及网络制造提供坚实的基础。数控系统可以通过通讯网络及时地向远程监控点提供当前加工状态信息，并接收远程监控命令，为真正的全球制造提供最基本的支持。甚至，我们可以把某个数控机床像办公网络中的共享打印机一样共享到网络上。当然，这些功能对数控系统的开放性及自诊断性都提出了更高的要求。

　　（3）网络数控系统不但能大大加强工厂加工信息的传递与管理，提高机械加工自动化程度及远程监控水平，而且当数控系统产生故障时，还可以为数控系统生产厂家提供远程诊断与维护，减少维护的盲目性及相关费用。

3 网络数控的特征

　　结构特征：网络数控把与制造过程有关的设备（ 如数控机床）、主控计算机、通信设施等按一定的结构和层次组合起来成为一个整体，具有层次化的结构特征。

　　功能特征：网络数控系统通过DNC主机实现对制造车间的数控机床等制造设备的集中控制管理，并可实现与上层计算机的信息集成，具有与CAD/CAM/CAPP等系统的信息接口。

　　过程特征：网络数控系统只涉及与产品制造有关的活动，不包括市场分析、产品设计、销售服务等环节。