哈尔滨汽轮机厂DNC系统实施案例

　　二．车间信息采集

　　（1）功能需求

　　一般来说，广义DNC应用的对象比较广泛，大批量生产比较多，程序变换较少，对DNC程序的通讯需求不是很强烈，但要求统计生产加工工时和产量。在使用广义DNC之前，一般要求各操作员上报当班产量，由专人统计零件产量，仅此一项任务就非常繁琐，如果还要求管理人员定期上报刀具使用情况，各类停机事件，以便计算机床的使用率，故障率和运转率等，那么，每到月底，生产管理人员为了上报这几种报表，常常需要调动多人忙碌数日，效率非常低，自然希望能通过计算机自动采集加工产量，并自动统计这些报表。

　　（2）车间信息采集原理

　　目前，机床信息的采集主要有串口方式、局域网方式和现场总线方式等，但由于后两种方式虽然效果比较好，但对数控系统的硬件要求比较高，目前还不宜普遍采用，而串口方式以其简单实用的特点得到广泛的使用，目前，我们在串口方式下发展了如下两种方法，分别说明如下：

　　1) RS-232+宏程序

　　通过机床的RS-232C和机床内部宏程序可以在机床进行加工时输出机床的多种状态，如机床坐标信息、位置信息、加工开始、加工结束和换刀等信息。

　　以日本FANUC公司的0-M系统为例，在程序中加入下列加重和下划线的语句：

%
O1000
POPEN
DPRNT [START]
N1200G0X34.0Z3.0
….
DPRNT [END]
PCLOS
M30
%

　　则在程序开始加工时从机床串口输出字符串“START”，在程序结束加工时从机床串口输出字符串“END”。其它在需要输出相关信息的地方加上相应的宏程序，如换刀时间，关键坐标位置处等（其它类型的数控系统也都有相应的宏变量输出功能，只是格式有些差别，在此不再说明。）这些机床输出信息我们都保存在数据库中，通过对这些数据的查询统计处理，我们就可以得到机床的加工时间，空闲时间，换刀次数，换刀时间，加工件数，机床利用率等。

　　这些宏变量输出语句可以手工加入，也可以通过我们设计的后置处理程序自动处理生成。由于宏变量输出语句只能在机床加工时才能输出，而且基于机床内部宏程序的限制，它所能输出的信息还是很有限，也只限于对机床状态的监视，还无法对机床状态进行控制。

　　2) RS232+NC报表

　　对于没有宏变量输出功能的机床，我们可采用报表输出方式来采集机床状态信息。报表输出文件名称固定为RULE.NC，其结构以FANUC为例说明如下：

%
O5555
/N00M0RULE（此行告诉上位机：当前程序为状态上报文件）
/PNXXXX（XXXX为程序号）
/BDXXXX（XXXX为开始日期）
/BTXXXX（XXXX为开始时间）
/EDXXXX（XXXX为结束日期）
/ETXXXX（XXXX为结束时间）
/TLXXXX（XXXX为用刀情况）
/CLXXXX（XXXX为材料使用情况）
/ERXXXX（XXXX为故障情况）
……… （在此还可以加入其它状态的信息上报）
M30
%

　　上述文件需要操作工在数控机床端手工输入，并将其发送给上位计算机，上位计算机接收到此文件后将相关内容送入数据库，通过对这些数据的查询统计处理，我们也可以得到机床的加工时间，空闲时间，换刀次数，换刀时间，加工件数，机床利用率等。