面向车间的异构DNC集成控制系统的研究和应用

摘要

该文系统介绍了DNC的相关技术及其发展现状,在分析和借鉴了车间控制结构、现场总线技术、和国内外DNC发展现状的基础上,建立了面向车间的异构DNC集成控制系统并开发了一套DNC软件.该文重点论述了如何实现车间数控设备的联网、DNC主机与数控机床的通信以及DNC软件的基本功能等关键技术.系统在硬件上采用RS485总线技术为支持,研究并实现了数控机床和DNC主机之间的通讯模块.在DNC系统软件中,基DNC主机和车间信息控制网络的信息通讯模块主要是以TCP/IP协议为基础并结合了服务器/客户机模型,采用Microsoft的Winsocket来实现;其DNC系统软件的信息管理模块中,采用Microsoft的Access实现数据库的建立,结合VC++的ODBC数据库开发技术实现了对DNC系统的部分数据管理;其数控程序编译模块是以编译原理中的词法分析为主要手段,实现数控程序的词法查错.该课题的编程工作主要是在VC环境下完成,并以三个典型机床:FR-3M数控铣床、高精密高速数控车床和激光加工机为例进行了验证,达到预期的效果.该课题的研究为面向车间的异构DNC集成控制奠定了坚实的基础.

目录

文摘

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本人郑重声明

第1章绪论

1.1引言

1.2本文课题的来源

1.3国内外现状研究

1.3.1车间控制结构的现状研究

1.3.2 DNC技术的现状研究

1.4本课题的意义

1.5本课题研究的内容

第2章面向车间的异构DNC集成控制模式的建立

2.1制造系统集成模式的研究

2.1.1面向先进制造模式的DNC集成控制模式

2.1.2面向工厂的DNC车间集成控制模式

2.1.3四种不同的DNC车间集成控制模式

2.2面向车间的异构DNC集成控制模式的建立

2.2.1 DNC集成控制系统的信息流

2.2.2面向车间的异构DNC集成控制模式的建立

2.3网络平台技术的研究

2.3.1网络拓扑结构

2.3.2传输介质

2.3.3通信方式

2.3.4服务方式

2.3.5网络协议

2.4网络方案的建立

2.5本章小结

第3章DNC集成控制系统的软件设计

3.1 DNC系统软件技术

3.1.1 DNC软件实例分析

3.1.2 DNC系统软件的构建

3.2国内DNC系统研究的不足

3.3 DNC系统的发展趋势

3.4本章小结

第4章面向车间的异构DNC的设备集成通讯模块

4.1现场设备集成网络

4.2各种现场总线的简介

4.3加工设备的集成方式

4.3.1加工设备的集成控制网络平台

4.3.2数控系统的通讯协议

4.3.3异构加工设备的集成接口

4.4 DNC系统机床集成通讯模块的设计与结构分析

4.4.1机床通信功能模型

4.4.2物理层描述

4.4.3数据链路层和应用层的软件设计

4.5 DNC系统机床监控模块的设计与结构

4.5.1现有对数控机床的监控方式

4.5.2机床监控的硬件集成接口

4.5.3机床监控的软件设计

4.5.4模块界面设计

4.6软件设计的步骤及其功能的实现

4.6.1网络通信的实现

4.6.2监控功能的实现

4.7本章小结

第5章面向车间的异构DNC信息集成和通讯模块

5.1 DNC系统信息集成和通讯模型

5.1.1简单的客户机/服务器模型

5.1.2 Winsock的实现

5.2 DNC系统信息集成和通讯模块的功能

5.3 DNC系统信息集成和通讯模块分析和设计

5.3.1 DNC主机和客户机建立连接

5.3.2客户机和服务器文件传送的分析和设计

5.3.3模块界面的设计

5.4 DNC系统信息集成和通讯模块设计的步骤及其实现

5.4.1网络通信的实现

5.4.2模块性能的优化处理

5.5本章小结

第6章DNC集成控制系统的信息管理模块

6.1数据库及开发数据库技术

6.1.1 VC++开发数据库技术

6.1.2 ACCESS数据库

6.2信息管理模块的设计和结构分析

6.2.1数据表结构的建立

6.2.2模块软件的设计和实现

6.2.3数据管理模块界面

6.3本章小结

第7章DNC系统的数控程序编辑和编译模块

7.1数控语言的简介

7.2词法分析

7.3数控程序编译模块的设计

7.3.1输入、预处理

7.3.2词法分析器的流程图

7.3.3数控程序编译模块的算法构造（图7.4）

7.4数控程序编译模块的界面和运行结果分析(图7.5)

7.5本章小结

第8章课题的总结和展望

8.1课题研究的总结

8.2课题的展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论文