基于工业以太网的数控机床网络控制系统

 　　程序管理流程为：编程人员（有编辑修改的权限）编好的程序在完成修改、仿真校验等工作后加载人相应数据库试切验证区，同时填表完成NC程序关联信息的输入，此时程序处于编辑状态，经编程主管（有解锁的权限）审核同意后，将程序改成调试状态，此后可发送到机床试切，也可以从机床的控制面板上远程调用程序；试切验证和调试无错误的程序经程序主管的同意后发回到数据库的锁定区，此时程序状态为锁定；经过技术主管（有批准的权限）审核无误后，正式进入数据库定型归档，程序变成只读属性，以后不能再修改了（只有个别有权限的人可改）。整个管理流程如图2。

 
图2  控制程序管理流程图

3 系统关键部件——转换器设计

　　工业以太网协议与RS232串口协议转换器的工作原理是，把来自串口设备的任何信息透明地传输到工业以太网上的任何一台计算机，也可以把来自上层的任何控制信息透明地传输给数控设备。通过为协议转换器配置IP地址，数控机床成为网中的一个节点，从而达到集中管理数控机床的功能，如文件传输、状态监控等。协议转换器的结构如图3所示。

 
图3  协议转换器结构

　　协议转换器就是一种嵌入式系统。采用PHILIPS公司生产的 ARM（AdvancedRISCMachines）芯片作为处理器，在ARM公司的集成开发环境ADS1．2（ARMDeveloperSuit） [中，通过在芯片上移植实时操作系统C／OS-Ⅱ及TCP／IP协议，开发基于C／OS-Ⅱ的串口监控软件，实现了串17数据到工业以太网数据包的转换。其工作过程如下：串口监控软件一旦发现串17有数据到达，触发一个中断，系统调用协议转换中断服务程序，将数据转换为工业以太网数据包，然后通过智能交换机发给管理层计算机。整个工作过程如图4所示。

 
图4  系统工作过程图

4 结语

　　工业以太网通信可以满足车间数控机床网络控制的通信要求，基于工业以太网的DNC系统使车间乃至整个企业的信息网与DNC通信网络得以统一。达到全车间信息的完整性、通透性、一致性，而且可以直接将数控机床接人 [nternet，实现远程信息的传输，适应了网络制造的需要。由T-T．,_IIeVAX～已经成为工业现场控制发展的趋势，以此技术实现的数控机床网络控制系统性能可靠，易于在企业中推广莉应用，具有广阔的应用前景．