网络数控制造系统中常用DNC通讯接口模式

　　串口服务器的功能是将来自TCP/IP 协议的数据包， 解析为串口数据流; 反之， 也可以将串口数据流打成TCP/IP 协议的数据包，从而实现数据的网络传输， 它能将多个串口设备连接并能对串口数据流进行选择和处理， 把现有的RS232 接口的数据转化为IP 端口的数据， 这样就能够将传统的串行数据送上流行的IP 通道， 而无须过早的淘汰原有的不带以太网模块的数控系统设备， 从而提高现有设备的利用率， 节约了投资， 简化了布线， 如图2 所示。在数据处理方面， 串口服务器完成的是一个面向连接的RS232 链路和面向无连接以太网之间的通讯数据的存储控制， 系统对来自串口设备的串口数据流进行处理， 并进行格式转换， 使之成为可以在以太网中传播的数据帧，对来自以太网的数据帧进行判断， 并转换成串行数据送达响应的串口设备。在实际应用方面， 串口服务器将具有TCP/IP 协议的以太网接口映射为Windows 操作系统下的一个标准串口，应用程序可以像对普通串口一样对其进行收发和控制， 因此，串口服务器在数控系统组网中的功能是把来自数控系统的任何信息透明地传输到局域网上的任何一个计算机， 也可以把来自局域网的任何信息透明地传输给数控设备; 相当于局域网和串口设备的网关通过为串口服务器配置IP 地址， 使数控机床成为局域网中的一个节点， 从而拥有局域网的部分功能， 实现资源共享。

图2带串口服务器的狭义DNC

　　例如MOXA CN2516 多路串口服务器， 在组网时它可以是局域网络上的一个节点， 通过HUB 或交换机来与NC 程序管理计算机相连， 这样， 它可以放在车间的任一固定位置上， 大大减少了车间到管理中心部门的布线， 另外， CN2516 还可以在多台计算机上安装其驱动程序， 多台计算机可同时进行监视控制， 给用户的维护工作带来方便， 网络结构如图3 所示。

图3 带串口服务器的广义DNC 网络结构图

　　串口服务器真正的优势以及价值的体现并不是表现在直连方式的应用上， 将设备连接到以太网上是它重要的目的， 通过串口服务器将数控设备连接到以太网上，其接线方式非常简单，只需要将串口服务器连接到集线器或者交换机上即可，通过设置串口服务器的IP 地址， 就可使串口服务器成为以太网上的一个节点，从而使连接到该串口服务器的数控系统连接到以太网上，通过该组网方式能够将不同的数控系统，不同形式的串口(如RS232、RS422 和RS485)， 连接到以太网上， 实现数控系统的异构组网。该组网方式可以将整个企业的数控系统连接到网络上，在组网过程中， 除了可以利用交换机和集线器扩展外，还可以利用工业以太网交换机， 如MOXA EDS508, 可以扩展不同型号的串口服务器，实现数控设备的灵活组网，实现了网络资源的共享和对所有数控系统的集中管理、控制，为网络制造技术搭建平台，网络结构如图4 所示。

图4 带串口服务器的广义DNC 以太网络结构图