智能移动设备的数控系统开发

引言

　　智能制造、协同制造等先进制造模式对车间数字化制造设备的要求越来越高。车间是一个不确定的系统，而人具有形象思维的能力，把人的智能和生产设备的自动化结合起来将为制造企业的信息集成和协同制造创造很好的条件，而开展基于智能移动设备的数控系统的研究，即掌上数控系统(PalmCNC)，将为底层生产设备的控制和上层管理层的信息交流提供很好的平台。

1 数控系统的模型

　　1.1 掌上数控系统硬件平台的选择

　　掌上数控系统硬件平台选择Pocket PC。它的优点是可以在任何时间、任何地点通过无线通信技术(802．11或蓝牙)得到想要的信息，同时也能在任何时间任何地点对信息进行编辑和发布。这种获取和编辑发布信息的实时性特点有利于对数控系统的进一步研究与开发；有利于开发方便管理者或操作者在车间对数控设备进行实时管理、实时控制和实时在线帮助的数控系统。

　　1.2 Palm CNC的无线通信技术

　　802．11 g标准与以前的802．11协议标准相比有以下特点：在2．4 G频段使用OFDM调制技术，使数据传输速率提高到54 MB／s；802．11 g标准能够与802．11 b的WiFi系统互相连通，存在于同一AP网络里，保障了后向兼容性。802．11 g无线通信标准具有高移动性、可扩充性强、建设成本低、抗干扰能力强、通信速度高等特点，能够保证在车间复杂而又恶劣环境下安全工作。所以对于Palm CNC而言，选用802．119无线通信的标准是完全可行的。

　　1.3 数控系统的系统模型

Palm CNC能够与车间管理层和车间设备层相互通信，实现信息交换，即向上能动态地向车间管理层反馈车间设备层的实时工作情况，同时也能从车间管理层获取实时的调度信息和其他在线帮助；向下能动态控制车间设备层，动态采集车间设备的实时信息，特别是对普通设备的信息收集。能够发挥Pocket PC的移动能力，从车间管理层下载NC程序，然后传到相应的数控设备上，减少输入的错误。从而实现车间底层信息收集一反馈一控制三位一体化，使车间构成一个真正意义上的闭环系统，如图1所示。

图1车间数字一体化闭环系统原理图

　　可以看出，车间管理层(车间服务器)、数控系统(PDA)和车间设备层可以通过无线通信进行信息交换，而要提高信息在车间底层的互流动能力，就必须丰富数控系统的功能，可以采用c／s或B／S结构。经过分析和讨论后，提出了如图2所示的Palm CNC模型。它采用事件驱动，因而具有良好的可扩展性。

图2 PalmCNC模