CIMCO DNC数控机床联网解决案例.docx
- 文档编号:3635403
- 上传时间:2022-11-24
- 格式:DOCX
- 页数:33
- 大小:2.12MB
CIMCO DNC数控机床联网解决案例.docx
《CIMCO DNC数控机床联网解决案例.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《CIMCO DNC数控机床联网解决案例.docx(33页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
CIMCODNC数控机床联网解决案例
XXXX公司
机床联网整体解决方案
北京兰光创新科技有限公司
2010年1月
前言
感谢贵单位对北京兰光创新科技有限公司的信任与支持,使北京兰光创新科技有限公司能够荣幸地参与此次DNC系统的项目,通过北京兰光创新科技有限公司DNC领域的专业技术,为贵单位提供完善、先进的DNC系统解决方案。
第一章企业需求分析
一、DNC定义
DNC是DistributedNumericalControl的简称,意为分布式数字控制。
DNC研究开始于本世纪六十年代,最早的含义是直接数字控制,指的是将若干台数控设备直接连接在一台中央计算机上,由中央计算机负责NC程序的管理和传送。
随着近年来新技术的突飞猛进,DNC技术也在快速发展,DNC的内涵和功能不断扩大,DNC的概念也随之发生了质的的变化,1994年颁布的ISO2806对DNC定义为:
在生产管理计算机和多个数控系统之间分配数据的分级系统。
现在广义上的DNC技术充分发挥成熟的网络技术,以计算机技术、通讯技术、数控技术等为基础,把数控机床与上层控制计算机集成起来,从而实现数控机床的集中控制管理,以及数控机床与上层控制计算机间的信息交换,先进的DNC系统涵盖了程序网络通讯、程序管理、程序编辑仿真等众多功能。
目前,DNC系统在企业信息化中扮演着越来越重要的角色,已经成为企业信息化的重要组成部分,是数字化车间的前提和基础,承担着与底层设备之间的网络通讯与数据自动采集,是MES系统与数控设备之间信息沟通的桥梁。
DNC系统接收来自上层MES系统的计划指令,并将生产指令、数控程序等信息传递给车间现场和设备,DNC已成为数字化车间的重要基础,见下图。
二、目前数控车间现状及问题
近几年,随着贵单位技改的持续投入,拥有越来越多的数控设备,这些高、精、尖设备在目前生产中发挥了重要作用,但是现有数控设备在程序传输、程序编辑与仿真、数控程序的管理、机床监控等方面还存在一些不足,制约着数控设备的最大生产能力的发挥,具体表现如下:
1,车间现有的数控系统繁杂,各系统之间所用的通讯软件也不一样,相互之间不兼容,给技术人员、操作人员的编程和应用带来很多不便,大大地限制了零件的转移加工。
2,程序通讯采用笔记本的单机传输形式,频繁的热插热拔容易烧坏机床或计算机接口。
3,有些机床带有软驱,采用软盘传输程序,数据存储不安全,软驱和软盘都易损坏。
4,编程员缺少数控程序数值处理、程序模拟仿真、程序版本比较等数控编程专用软件,编程效率低,数据处理、程序检查效率低且容易出错。
5,程序没有集中管理,一般是编程员自己各自保管,容易丢失或误操作。
6,电脑上的程序和工艺卡、模型图、刀具清单等之间都是孤立保存,时间久了,就不知道它们的对应关系,还需要反复进行对照,才能知道某个程序是做什么的。
7,程序无严格的流程签署管理,职责不明晰,出了问题无法进行追溯,不符合ISO9000要求。
鉴于以上现状及贵公司的实际需求,我公司引进欧洲CIMCO公司世界级的最成熟、最完善的DNC解决方案——CIMCO机床联网整体解决方案,用一台计算机进行所有数控机床的程序传输、数控程序编辑与仿真、程序数据库管理,从而避免上述种种弊端。
第二章CIMCODNC系统解决方案
根据以上现状与贵单位的实际要求,我公司为贵单位量身定制出国内领先的机床联网系统。
一、系统组成
该系统软件部分由DNC-Max机床联网通讯系统(CIMCODNC-Max)、数控程序的数据库系统(CIMCONCBase)、数控程序的编辑与仿真系统(CIMCOEdit)三部分组成。
CIMCODNC-MaxV5最核心部分,解决机床网络传输问题。
CIMCOEditV5高效、灵活的数控程序编辑及仿真模块。
CIMCONCBaseV5高端、专业的数控程序管理模块。
二、系统的主要特点
可靠、稳定、灵活与易操作性是本系统最突出的特点,具体地讲,该系统具有以下特点:
数控设备的兼容性
数控设备的兼容性是指系统完全满足不同控制系统联网的需要。
CIMCO完全支持Fanuc、Siemens、Hass、Mitsubishi、Bosh、Heidenhain、Mazak、Fagor和Agie以及国产广数、华中、塞维、夏儿等各种控制系统。
通讯硬件的兼容性
本系统具有良好的兼容性,完全支持RS232、RS422、RS485、网卡和纸带机等全系列通讯硬件。
数控程序的兼容性
系统在传输数控程序过程中有强大的数据处理能力,能够对数控程序方便地进行前处理和后处理,任何数控程序都可方便、可靠地进行传输,无需手动修改。
程序传输自动高效
CIMCO完全支持远程请求与文件远程传输功能,服务器端无人值守,操作者不用离开机床控制面板就可以完成程序的查询、接收与发送、版本比较等所有操作。
程序传输安全稳定可靠
系统具有长时间连续运行的稳定性、可靠性,抗干扰能力强,能确保24小时365天系统无故障运行。
采用多重校验机制,确保程序传输稳定可靠。
操作者在机床端就可以通过传输成功/失败/比较结果报告,明确知道程序是否有效地传到数控设备或服务器上。
系统充分考虑到病毒的影响因素,无论是在硬件上、软件上,都采取了很多病毒防护与隔离措施,最大程度地保证了设备的安全性。
极大提高编程效率、有效避免程序错误
CIMCO的程序编辑、数值运算、文件智能比较、程序仿真等数控程序专用功能,可以极大地提高编程效率,迅速发现错误,避免程序错误。
程序管理规范化
基于Oracle开放性数据库管理,可以方便地对数控程序的各种信息,如程序号、图号、零件号、机床、用户信息等进行管理,可对程序进行图号、零件名称等进行复合查寻。
对数控程序具有完善的权限管理,操作员、编程员、检验员、技术主任等,不同人员有不同的权限,每人职责分明,并具有编程、调试、检验、批准等流程,可自动记录程序的创建、修改、删除等操作信息,程序具有可追溯性,完全符合ISO9000标准。
系统所有配置都在服务器上进行,系统调试不影响机床正常生产。
CIMCO采用最先进的全局变量设计技术,系统功能的设置,如通讯参数、文件路径和其它系统设置,全在系统服务器上进行设置,不会影响机床正常工作,不会对机床精度等造成影响,系统调试安全、可靠。
支持软、硬件加密方式。
三、CIMCO机床联网通讯系统
CIMCODNC-Max是CIMCO机床联网的基础,主要实现所有数控设备的联网与远程通讯等功能。
在通讯方面的主要功能:
1、突出的稳定可靠性
CIMCODNC系统最大的特点就是稳定可靠,系统具有多重校验机制以及强大的纠错能力,系统在强干扰、强电磁以及噪音、油污、震动的车间环境里,具有长时间连续稳定可靠运行的能力,可确保系统24小时*365天无故障运行。
无论是在多么复杂的工作环境中,CIMCODNC系统都从根本上避免了乱码、丢包、传输错误等安全隐患,用户不存在传输出错的担忧。
CIMCODNC具有长时间无故障、免维护的工作特点,用户使用省心省力。
2、系统良好的兼容性
支持跨网段传输,通过RS232接口或机床网口,一台服务器可实现超过256台数控设备的双向并发通讯。
无论是简易的还是最先进的机床控制系统,CIMCO都能满足您的联网要求。
除了支持象Fanuc、Siemens、Mitsubishi这类典型的控制系统外,CIMCO还全面支持Heidenhain、Mazak、Fagor及Agie等各种控制系统。
CIMCO支持任何标准的RS232、RS422、485、TCP/IP等系列通讯硬件。
不论是RS232接口,还是可以连接到Hub的以太网卡,乃至是最新的无线传输的方式,CIMCO都完全支持这些不同的通讯方式。
3、强大的网络通讯功能
CIMCODNC完全支持子程序多层嵌套调用功能。
CIMCODNC支持程序的批量下载功能。
CIMCODNC系统完全支持在后台以系统服务形式运行。
支持条码远程调用功能,操作者用条码直接调用程序而无须输入程序名称等烦琐操作。
CIMCO具有强大的前处理和后处理能力。
针对不同的机床控制系统,在传输过程中就可以对程序的特殊字符进行替换、增加、删除等数据处理。
大程序智能分段功能,一些老系统内存空间有限,大程序放不下,通过自动智能分段传输功能,可省去人为的删截程序所造成的失误和不便。
4、完善的在线加工功能
CIMCODNC提供稳定可靠的在线加工能力,只要您的机床具有在线加工功能,CIMCO都可方便可靠地实现在线加工。
智能断点续传,可以让您从程序的任意行、任意换刀处实现程序的断点续传。
5、方便的远程操作
多重目录列表功能,操作者在机床端就可以浏览机床对应的文件列表,并可直接在程序清单中选择程序,不需再输文件名而进行直接调用。
远程请求,机床操作员直接在机床控制面板上可以下载所需要的加工程序。
远程查询,在机床控制面板上能够直接查询DNC服务器上的程序清单、程序大小、编程日期等。
远程比较,在机床控制面板上可以直接将机床内的程序和服务器的程序进行比较,并将比较结果显示在机床上。
自动接收,程序上传时,服务器能够自动接收、自动命名、自动保存数控程序,服务器无须专人值守。
6、全透明的传输过程
系统具有完善的传输报告功能。
程序每次传输都有成功或失败报告,确保程序传输准确可靠。
通过远程网络配置和管理,通过客户机可以实现对任一通讯端口的监控。
特有的错误调试窗口,出现错误可方便进行分析,帮助用户快速解决系统通讯故障。
7、丰富的传输管理
强制上传功能,可以做到操作者在下载一个新的程序前必须把机床内程序发回服务器,确保服务器上永远保存最新版本的程序,便于规范化管理。
支持长文件名,完全支持256位文件名,能实现程序名与文件名的自动转换。
可以传输刀具参数、备份机床参数。
完全支持浮动的客户端,用户在客户端上可完成服务器上的所有的操作,比如程序发送与接收,传输状态的动态显示等。
CIMCODNC系统提供对传输数据类型和文件类型进行过滤功能。
对串口机床,CIMCODNC采用文本形式进行程序传输,并对传输内容进行严格的过滤,如只传输A-Z,0-9等,其余非法文件及字符将被自动隔离,因此,病毒不可能侵入机床系统。
经过模板设定后,CIMCODNC只对特定后缀文件进行传输,不符合的文件类型将不会传到机床系统中去。
先进的全局设计与通讯参数自动备份技术,客户在移机或重装系统时,系统可智能恢复。
CIMCODNC支
持对系统的所有操作都有详细的日志记录,包括时间、人员、机床等信息,日志格式可以自由定义。
四、CIMCONCBase程序管理系统
目前,一般情况下,加工所用的程序是按照程序名放在不同的目录下的,有时同一程序又往往存在不同的版本,这样查找所需的程序就较为困难,很容易出现误调用、误操作的情况。
既想准确快速地调用相应零件的程序,又要保证程序的版本正确,CIMCONCBaseV5可以帮您轻松做到这一点。
CIMCONCBaseV5是一套基于PDM理念并充分考虑到数控加工行业特点而开发数控程序专业管理系统。
它具有以下功能:
1、先进的系统架构
完全基于ORACLE开发,适合管理大量数据文件,用户无数据量过于庞大的担忧。
采用产品结构树、设备树的形式,可根据零件建立多级程序目录,可读性好。
完全避免了共享文件夹等系统安全问题,系统无网络安全、病毒攻击、人为破坏等潜在危险。
采用服务器/客户端架构,完全支持网络浮动版,客户端可在网上任意浮动。
完全支持总厂/车间架构,只需总厂设置一台管理服务器,各车间人员登陆时自动进入本车间系统,数据具有最大程度的安全性。
多级服务器架构
2、高效的NC管理
操作简单,效率高。
系统专为NC而开发,没有类似PDM等系统的检出、检入等烦琐操作,有权限的人员可直接进行操作,最大程度地符合NC特点,从而提高工作效率。
与DNC系统无缝集成,DNC系统直接从数据库读取数控程序,机床上传的程序直接保存在数据库里。
可对数控程序的各种信息,如程序号、图号、零件号、机床、用户信息等进行数据库管理。
自动产生刀具清单文件,包括刀具名称、几何参数等,并自动关联到该程序上。
程序信息自动提取功能,比如系统对程序的图号、编程员、机床等信息自动进行提取。
智能的程序查询功能,可按照产品、编程员、机床、操作者等进行组合和模糊查询。
支持手工/批量导入文档方式建立产品结构树。
支持多程序添加、程序文件的添加。
支持多程序和产品节点的流程签署、审核。
支持多程序和产品节点的下发。
支持回收站管理,方便用户误删程序后恢复。
3、强大的权限管理
强大的角色管理功能,如编程员、编程主管、检验员、技术主任等,对加工程序进行可靠的权限管理,不同的人员设置不同的权限。
采用三员分立制度管理,支持系统管理员、安全审计员、安全保密员等用户管理,完全符合军工单位保密的管理要求。
4、灵活的流程管理
对程序有完善的流程签审管理,完全支持编制、校对、审核、批准等流程,用户并可以根据企业实际情况进行流程的自定义。
系统具有严格的权限安全措施,只有根据相关授权才能访问系统相关资料,权限精度具体到每一菜单、每一文件、每一机床。
5、完善的版本管理
具有完善的版本管理功能,每次更改均产生新版本,可自动跟踪、记录程序文件的所有变更,允许用户比较/恢复老版本。
能实现对在同一目录下同名程序存在不同扩展名时提供提示、修改、更名的操作。
6、强大的任务管理
具有强大的任务管理、任务提醒、更改、委托、任务追回、任务作废等功能。
7、全面的无纸化制造
可对程序注释、刀具清单、工艺卡、模型图、工程图、加工状态图片等相关文件进行关联管理。
NCBASE使用界面
可以直接浏览NC、TXT、DOC、BMP、PDF、Autocad、Solidworks、CATIA、PRO/E、UG等各种数据文件,对CATIA、PRO/E、UG等三维图形文件能直接进行缩放、旋转、平移、剖切。
8、易用的触摸屏大图标
具有触摸屏大图标界面,适合操作者在触摸屏上方便操作。
9、良好的可追溯性
自动产生程序管理记录,包括创建、修改、试切、批准、删除等事件的时间及人员,使程序具有可追溯性,完全符合ISO9001管理标准,并可对记录进行分类管理。
10、方便的程序统计
具有机床程序负荷统计功能,自动生成编程员、操作员、每台机床的程序负荷及程序进度统计报告。
并以醒目直观的柱图、饼图等形式表现出来。
11、可靠的备份和恢复
具有数据自动备份和手动备份功能,服务器会对数据进行自动定期备份,在需要时可快速恢复。
12、良好的集成性
可方便与CAPP、PDM、MES等系统进行集成,已有十几家的成功集成经验。
该管理系统充分考虑到数控加工的行业特点,系统具有管理功能强大、专业特色强、操作方便等特点,可帮助您对数控程序、刀具清单、加工状态图片等相关文件进行科学管理,可以让您最大程度地降低各种准备时间,以最短的时间、最高的效率和最高的准确度作好各种准备工作。
五、CIMCO数控程序编辑与仿真系统
CIMCOEditV5是CIMCO软件公司专为数控编程而设计的专业软件,该软件以其强大的功能、低廉的价格而风靡欧美,目前累计销售超过85,000多套,在欧美发达国家数控编程人员几乎人手一套,成为编程人员名副其实的好帮手,是全球影响力最大的数控程序编辑软件。
它有强大而实用的数控编辑功能、文件的智能比较、刀位轨迹的三维模拟。
其主要功能简述如下:
1、方便的程序编辑
行号的重排、空格插入、字符大小写的转换等数控编程专用工具,可以极大地提高您的编程效率。
醒目的字符颜色,使您的程序更加明快,增加了程序的可读性。
F/S动态调整功能,能够对程序中的主轴转速、进给速率等进行动态调整,方便用户对加工工艺参数的优化。
数据处理功能可以方便地实现对各轴数据的运算,迅速完成程序缩放、旋转、镜像以及主轴转速、切削进给的动态调整等数控程序专用功能。
强大的固定循环/宏定义功能,用户可以更快速地增加/编辑复杂循环。
可自动对程序进行海德汉格式与ISO格式之间的相互转换。
2、智能的程序比较
程序文件的智能比较功能,能明显标识出两个不同版本程序文件的差异,很轻松地标示出两个文件的数据差异、错行、漏行,并可以马上修改及生成比较报告。
3、强大的程序仿真
强大的三维刀位轨迹和实体的动态模拟功能,能够对程序文件进行五轴刀具轨迹模拟仿真和三维实体的动态模拟仿真和校验功能。
能够实现刀位轨迹和实体的正反运行,自由的缩放、旋转和移动。
程序与刀位轨迹的动态交互分析,可方便查看任意程序对应的刀位以及任意刀位对应的程序行;并可以进行图形测量。
支持线框仿真时的正向、反向、快速、暂停等操作,也支持轨迹的增量显示、全部显示、待走轨迹、已完成轨迹、同一深度轨迹、同一把刀轨迹等多种显示模式,方便用户查看复杂轨迹。
具有输出仿真轨迹为DXF格式功能,便于逆向分析。
支持零件、毛坯以STL格式实体输入功能,作为动态仿真过程的实际参考。
支持对带宏变量的程序进行仿真。
支持车床程序仿真。
支持五轴机床的轨迹仿真。
支持MAZAK程序的视图浏览,可模拟机床界面,方便用户阅读和修改程。
轨迹仿真
宏程序的轨迹仿真
实体仿真
4、实用的程序统计分析
能够对程序的切削时间、空刀时间等进行自动统计,便于用户优化生产过程。
快速统计加工时间和每把刀具使用时间,便于制定科学的生产计划和刀具更换或刃磨计划。
方便实用的加工范围统计功能,可以快速判定程序是否有超程问题。
加工范围统计
六、CIMCO系统硬件
因车间的工业环境较商业更为恶劣,有电磁脉冲、噪音、震动、粉尘、温度、湿度等各种影响,所用硬件设备必须是专用的工业级硬件。
如果将商业网络设备或质量不过关的硬件用到工业环境中,将冒极大的风险,短短几分钟的网络中断,可能就会给生产带来难以估算的损失。
1.硬件选择原则
选用硬件应充分考虑以下因素:
A.稳定压倒一切,系统稳定是最重要、也是最基本的要求,硬件必须是工业级产品,性能绝对可靠。
B.能在宽幅电压环境中正常工作。
因车间电压不稳定,DNC硬件能适应车间电压变化大的使用需要,并提供电压线路保护,避免DNC硬件被烧坏而殃及机床。
C.要求DNC硬件功耗低。
因DNC硬件安装在机床电气柜狭小的空间里,机床本身散热性就差,DNC硬件不能有很高的功耗,否则会导致机床电气柜温度过高而影响机床正常工作。
D.应具有CE、FCC、UL、TÜV等各类国际认证,确保系统安全稳定地运行。
E.客户购买硬件方便、迅捷,不受DNC软件商供货周期及价格的制约。
基于以上原则,本系统推荐的硬件是国际著名工控品牌——MOXA的单串口服务器NPORT5110。
2.为什么选用MOXA而不选用一般品牌
有些DNC厂商采用自有品牌或国产小品牌。
我们认为,在当今社会分工越来越专业化的情况下,采用世界著名工控品牌制造的、适合于工业环境的专用产品,确保提供给客户的是质量稳定、性能卓越的硬件,这是大家的共识。
首先,质量有保证。
MOXA为国际著名工控品牌,拥有数百人的开发研制队伍,有自己成熟的质量保证体系,生产的产品是值得信赖的,全球超过900万台的稳定、可靠的运行经验,实践证明MOXA是可以完全信赖的DNC硬件。
其次,MOXA5110具有最优异的DNC硬件性能。
MOXA5110完全能适应车间电压变化大的使用需要,在9~30V范围内均能正常工作;MOXA5110具有低功耗的特点,在12伏工作电压时电流不超过200毫安,不会因硬件本身发热而烧毁机床。
MOXA5110具有CE、FCC、UL、TÜV等各类国际认证,是国际级产品。
最后,售后服务及维护方便及时。
MOXA在全国有多家办事处和众多代理商,客户可随时购买,DNC项目实施完后,用户可不依赖DNC公司,随时随处购买所需硬件,不会受DNC公司供货周期、价格的制约,并且硬件服务也有保证。
综合以上分析,并根据我们的实施经验,我们推荐MOXANPORT5110,这款产品除具有稳定的性能外,还具有极高的性价比。
下面是这款产品的性能介绍。
3.通讯硬件
本方案通讯硬件选用NPORT5110单串口服务器,这是世界工控著名品牌台湾MOXA的产品,平均无故障时间在15年,保修5年。
(MOXA是世界三大工控品牌、亚洲最大的工业通讯供应商,是机床联网系统运行无故障最长的产品,是CIMCO公司全球首推的硬件合作伙伴)。
以太网:
10/100Mbps,RJ45
保护:
內嵌1.5KV电磁隔离
串口介面:
介面RS-232
信号:
TxD,RxD,RTS,CTS,DTR,DSR,DCD,GND
串口保护:
为所有信号提供15KV隔离
MOXANPORT5110
电源保护:
4KVBurst(EFT),EN61000-4-4
2KVSurge(Power),EN61000-4-5
校验:
None,Even,Odd,Space,Mark
数据位:
5,6,7,8
停止位:
1,1.5,2
流控:
RTS/CTS,XON/XOFF
速率:
110bps至230.4Kbps
协议:
ICMP,IP,TCP,UDP,DHCP,BOOTP,Telnet,DNS,SNMP,HTTP,SMTP,SNTP
使用平台:
Windows95/98/ME/NT/2000/XP
RealCOM/TTY驱动程序:
Windows95/98/ME/NT/2000/XP/2003RealCOMdrivers,Linuxrealttydriver
配置:
Web浏览器,串口/TelnetConsole,或者Windows使用平台
电源需求:
电源输入9至30VDC
电源输出:
165mA@12V、95mA@24V
机械:
材料铝合金(1mm)
储存温度:
-20至85°C(-4至185°F),5至95%RH
安规认证:
EMCFCCClassA,CEClassA
安全性:
CE、FCC、UL、TÜV
保修:
5年
体积小巧,安装简单方便、现场整洁。
易扩展。
优点:
完全满足程序传输要求。
具有最高的性价比。
七、CIMCODNC实施后效果
将贵单位数控机床进行联网,实现NC程序的远程通讯与科学管理,将从根本上对贵单位数控管理水平带来质的变化,具体地讲:
1、生产管理方面
实现工厂的完全网络化管理,彻底消除机床信息孤岛。
构建基于以太网的DNC网络,彻底改变以前数控机床的单机通讯方式,全面实现机床的集中管理与控制,机床由以前的信息孤岛转变为整个工厂的信息节点,实现数控机床的完全网络化管理。
节约固定资产投资。
由于完全采用网络进行程序集中管理和网络传输,从而避免了以前对车间现场计算机、软盘等方面的频繁投资,也从根本上解决了程
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- CIMCO DNC数控机床联网解决案例 DNC 数控机床 联网 解决 案例