數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心關(guān)鍵部件。數(shù)控系統(tǒng)的不同不但直接影響數(shù)控裝備的加工效率,而且直接影響企業(yè)信息化系統(tǒng)的實施。為了使企業(yè)在實施前充分認識到數(shù)控系統(tǒng)對企業(yè)信息化實施的影響,指導(dǎo)企業(yè)選擇合適的數(shù)控系統(tǒng),特邀MES/DNC系統(tǒng)廠商從實施的角度為制造業(yè)企業(yè)在選擇數(shù)控機床時進行參考。本文根據(jù)北京蘭光創(chuàng)新科技有限公司DNC事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)鄭繼洪的采訪整理而成。
北京蘭光創(chuàng)新科技有限公司DNC事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)鄭繼洪
北京蘭光創(chuàng)新科技有限公司作為丹麥CIMCO DNC系統(tǒng)在中國的獨家總代理,已施350多家用戶,超過15,000臺數(shù)控機床。涵蓋FANUC、三菱、FAGOR、NUM、HEIDENHAIN、FIDIA、Rexroth等國外數(shù)控系統(tǒng),華中數(shù)控、北京航天數(shù)控、北京凱恩帝數(shù)控、廣州數(shù)控等國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)。對于不同類型的數(shù)控系統(tǒng)在對DNC系統(tǒng)的支持上,鄭繼洪認為不同的數(shù)控系統(tǒng)有著不同的特點,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)不同類型(品牌)的數(shù)控系統(tǒng)所支持的通訊接口類型不同。數(shù)控設(shè)備按照接口類型分作:RS232/RS485串口和RJ45網(wǎng)卡兩類。不同的數(shù)控系統(tǒng)在實施DNC系統(tǒng)時,將根據(jù)機床的通訊接口和通訊參數(shù)進行DNC參數(shù)調(diào)整和匹配,需要保證機床和DNC服務(wù)器的設(shè)置一致。
隨著DNC技術(shù)的發(fā)展,DNC系統(tǒng)已經(jīng)將MDC數(shù)據(jù)采集納入了范疇,所以,能夠使用網(wǎng)卡通訊、網(wǎng)卡采集的設(shè)備越來越多,這些一般都是常見的大品牌數(shù)控系統(tǒng),如西門子、海德漢、發(fā)那科、沙迪克、MAZAK等。選取這些數(shù)控系統(tǒng),將有利于DNC系統(tǒng)和MES、ERP等其它信息系統(tǒng)集成和交互。
(2)不同類型(品牌)廠商直接串口通訊協(xié)議的不同。如FAGOR、MAZAK T-PLUS、海德漢TNC430/426,該類系統(tǒng)將采用機床廠家的通訊協(xié)議進行聯(lián)網(wǎng)。對于RS232串口通訊,采取哪一種通訊協(xié)議,取決于不同的數(shù)控系統(tǒng)廠家的通訊設(shè)置,如果CNC采用了標準RS232通訊協(xié)議,DNC系統(tǒng)也將采用標準RS232通訊協(xié)議。
常見的通訊協(xié)議有LSV2,F(xiàn)E,MAZATROL 硬盤等。支持這些數(shù)控系統(tǒng)的專用通訊協(xié)議,正是DNC系統(tǒng)兼容性的重要指標。
(3)國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)協(xié)議的不同。和國外數(shù)控系統(tǒng)相比較,部分國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)并不具備標準的通訊協(xié)議,而是采用了廠家不公開的通訊協(xié)議,甚至出現(xiàn)機床硬件通訊接口和軟件不匹配,機床有RS232接口卻沒有傳輸界面的情況。
在實施DNC系統(tǒng)時,往往會遇到一些與數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)的問題。作為DNC系統(tǒng)實施商來說,最為關(guān)注的就是設(shè)備的接口方式和通訊方式,因為這是數(shù)控機床能夠接入DNC網(wǎng)絡(luò)必備的要素之一。對于串口機床,需在機床操作面板上有串口輸入、輸出的菜單;對于網(wǎng)卡機床,如果支持FTP傳輸,應(yīng)該有FTP參數(shù)設(shè)置和下載的界面,如果是NFS協(xié)議,應(yīng)該有設(shè)置NFS映射目錄的界面和傳輸界面,但是有些數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)中往往沒有這些參數(shù)設(shè)置的界面,這樣就會直接影響到DNC系統(tǒng)的實施。
對于數(shù)控系統(tǒng)不具備通訊接口硬件,譬如沒有安裝RS232接口,如果系統(tǒng)的主板上預(yù)置了通訊插槽,我們可以在機床增加RS232接口,如部分發(fā)那科機床,在機床操作面板上沒有接口,在主板有M74接口,可以增加外接RS232接口;有的機床沒有RS232接口,但是有紙帶機,也可以通過紙帶機的TAPE接口傳輸。
如果數(shù)控系統(tǒng)的傳輸界面沒有開放,需要聯(lián)系廠家開放傳輸界面,有條件的話,在機床上安裝新的通訊協(xié)議;數(shù)控系統(tǒng)通訊設(shè)置參數(shù)有密碼保護,不能修改通訊參數(shù)。需要聯(lián)系廠家開放權(quán)限,如果廠家不能提供權(quán)限,DNC系統(tǒng)將匹配機床參數(shù)進行設(shè)置;機床數(shù)據(jù)采集MDC系統(tǒng),如果有網(wǎng)卡,優(yōu)先使用網(wǎng)卡進行通訊和數(shù)據(jù)采集,如果沒有網(wǎng)卡,將通過CIMCO智能采集終端來采集分析機床狀態(tài)和數(shù)據(jù)。
雖然采用以上方式能夠解決DNC的通信及數(shù)據(jù)采集的問題,但從系統(tǒng)實施角度來看往往會造成企業(yè)及系統(tǒng)實施商的被動,因此最好能從源頭上來解決此類問題。
從制造業(yè)企業(yè)的角度上來說,建議用戶選擇市場上主流的數(shù)控系統(tǒng),如西門子840D、海德漢TNC530、FANUC、沙迪克等,這些數(shù)控系統(tǒng)便于維護,開放性好,維護成本低,廠家技術(shù)支持有保證;建議選擇帶網(wǎng)卡的設(shè)備,這些設(shè)備聯(lián)網(wǎng)不需要額外增加通訊硬件,并且通訊速度更快,更穩(wěn)定。
從數(shù)控系統(tǒng)制造商的角度來看,希望能夠在數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計時充分考慮用戶未來幾年甚至十幾年的需求,即數(shù)控系統(tǒng)不僅需要高速的插補運算、快速響應(yīng),還需要美觀、靈活的人機界面,F(xiàn)在很多數(shù)控系統(tǒng)都已采用了windows等操作平臺進行開發(fā),數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)更加靈活。
另外數(shù)控系統(tǒng)的智能診斷,十分有助于用戶維護和診斷故障,所以數(shù)控系統(tǒng)需要將機床運行過程重要的信息存儲,必要時可以輸出到外部網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)需具備良好的集成性,具備網(wǎng)絡(luò)通訊功能,預(yù)留和外部系統(tǒng)進行集成的接口。
物聯(lián)網(wǎng)在今后將會得到蓬勃發(fā)展,數(shù)控機床作為典型的機電一體化產(chǎn)品,必然在數(shù)字化制造領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,能夠和工廠的其它柔性生產(chǎn)設(shè)備,如搬運機器人、自動上料機器等,進行集成、對接的數(shù)控機床,將大受歡迎。
【采訪者簡介】
鄭繼洪,機械電子工程專業(yè),高級工程師。北京蘭光創(chuàng)新科技有限公司DNC事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)。曾擔(dān)任西安陜鼓動力集團有限公司、陜西柴油機重工有限公司、青島海爾模具有限公司、西安航天發(fā)動機有限公司、山西品平陽重工有限公司等十余個DNC/MDC項目經(jīng)理。從事DNC/MDC/CPS領(lǐng)域研究多年。對數(shù)字化制造領(lǐng)域內(nèi),數(shù)控機床通訊聯(lián)網(wǎng),數(shù)據(jù)采集分析等技術(shù)有深入研究。
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