最新新闻
我要投稿
联系电话:027-87592219/20/21转188
投稿邮箱:tb@e-works.net.cn
您所在的位置:首页 > 智库 > 智能装备

DNC网络体系的设计与构建

发布时间:2013-04-12 作者:杨延清 任祖平 陈建松  来源:万方数据
本文阐述了分布式数字控制(Distributed Numerical Control,DNC)网络体系拓扑结构的设计,提出了基于无线以太网的通信方案。借助相关硬件设备完成了DNC网络体系的搭建,为企业构建DNC网络系统制造平台做了实践性的尝试。

    2.2 DNC网络体系的建立

    传统的无线局域网(WLAN)通信方式是接入就近的无线接入点(Access Point,AP),经AP的控制器(AC)传到有线网络,根据寻址方式转交相应的AP。这种方式在家庭和公司环境以及一些公共场所得到广泛地应用。机床无线通信网络正是鉴于此组建起来的,无线AP的信号强度将直接影响到无线网络的覆盖范围,而无线网络的覆盖范围又将影响到无线信号的收发与传输。目前,主流无线AP的室内覆盖半径可达R120m,实际有效直线通信距离为80m左右,将其放在车间内部的高处。无线网络客户端需要每台机床设置一台,放在机床顶部。其与主无线AP的距离不要超过100m。对于距离超过100m的客户端,建议增加无线AP的数量来补偿。且该接入方式对于企业车间内部建筑结构有一定要求,百米以内应当尽量避免有大的建筑隔离墙,如果有隔离墙,需增加无线AP。

    决定无线网卡AP信号强度和覆盖范围的内部因素有很多,其中发射功率是最大的一个。一般来说,功率越大的产品,信号强度越好,覆盖范围越广。目前主流产品的发射功率在30—200mW之间。本文选用D.Link公司的DWL-3200AP作为中心无线访问点AP,DWL-2100AP为机床的无线访问点,与机床相连,DWL-3200AP的输出功率是802.11g 21dBm(128mW)/802.11b 22dBm(160 mW),覆盖半径可达R300m左右,DWL-2100AP功率稍低为15dBm(32mW)。

    对于数控设备较多的车间,可以采用客户端/服务器(C/S)模式,即中心的无线访问点DWL-3200AP工作模式设置成为Access Point模式,提供中心有线局域网络的连接和自身无线覆盖区域的无线终端接入;机床端连接的无线访问点DWL-2100AP设置成APClient模式,通过中心无线访问点连接DNC服务器所在的局域网络。

    对于数控设备较少(≤8台)的车间,则全部选用DWL-2100AP,通信方式设为无线分布式系统(WDS)网桥模式,可作为一种低成本扩展无线的方案。选择一个AP作为主WDS为中心点发送无线信号,其他接入点作为辅WDS进行信号接收并与机床相连。D-Link无线AP在一对多点桥接模式时,最多支持8个远程点的接入。但由于DWL-2100AP不具有网络地址转换(NAT)功能,因此无法实现数据通信,为此需要借助路由器来实现NAT功能,从而保证网络的畅通。WDS网桥模式网络结构如图2所示。

   WDS网桥模式网络结构

    图2 WDS网桥模式网络结构

    本网络中需要设置IP地址的网络设备包括通信服务器、管理客户端、智能终端和无线AP等。为保证与校园网的连接,选用了网段“10.8.1.1-255”和网段“10.8.2.1—255”。网络设备从中任选。

    采用C/S模式时,主无线DWL-3200 AP与客户端DWL-2100 AP的作用相当于计算机的网卡,IP值可以保持为默认值,需要在同一范围内。双方的服务集标识符(SS/D)必须相同。否则两个AP之间就无法实现通信。而智能终端必须与服务器在同一网段,具体C/s模式网络设备的IP地址分配如表1所示。

   c/s模式网络设备的口地址分配

    表1 c/s模式网络设备的口地址分配

    对于采用无线网桥模式,需要连接的机床数量有7台,在主无线接入点中输入需要连接的AP(7台)硬件位置(MAC)地址,并确认这7台AP以设定成网桥工作模式建立多点无线网桥连接。无线AP网桥模式设置界面如图3所示。

无线AP网桥模式设置界面

    图3无线AP网桥模式设置界面

    WDS模式网络设备IP地址分配如表2所示。

    WDS模式网络设备口地址分配

    表2 WDS模式网络设备口地址分配

    DNC系统无线局域网的接入方式如图4所示。

DNC系统无线局域网络接入方式

    图4 DNC系统无线局域网络接入方式