基于WWW的DNC系統設計
時間:2011-05-28 08:55:35 來源:未知
1 基于客戶/服務器模式的DNC 系統基本結構設計
DNC 系統采用已為大多數人所接受的分級控制體系結構,將復雜的控制功能分解到各層次上,減少工程開發技術的復雜性,降低投資風險。這種分級控制與管理體系是以工段[或稱工作單元(Work Cell)]為基礎的,實現分布式控制與管理。
在工段的控制與管理下,系統為兩級控制模式:工作站控制級和設備控制級。工作站控制級的設備為工作站控制器:設備控制級的設備為設備控制器。工作站控制器主要包括:加工工作站和測量工作站:設備控制器主要包括:各種數控機床、清洗機和測量機等的控制裝置。加工工作站在工段級生產管理和控制下,基于網絡和數據庫的集成環境支持,主要完成相應的車間加工作業:測量工作站在產品質量管理器的控制下,主要完成相應的車間測量作業。

圖1 DNC系統客戶/服務器模型
DNC 系統的客戶/服務器模型如圖1 所示。
- 工段級服務器 具有制定日生產作業計劃和日資源需求計劃的功能,對生產進行實時調度以及單元生產信息的統計。
- DNC工作站 對單元控制器下達的派工單(工序流水卡)和零件工藝信息進行查詢,網絡傳輸零件NC 加工程序和NC 測量程序,本地NC 程序的存貯管理,同時對本地的刀庫進行管理。
- 單元級客戶 在工段級服務器的支持下,構成客戶/ 服務器模型,負責進行工段控制,具有制定日生產作業計劃和日資源需求計劃的功能,對生產進行實時調度以及單元的生產信息統計。
- DNC工作站客戶 通過訪問工段級服務器,對單元控制器下達的派工單(工序流程卡)和零件工藝信息進行查詢,網絡傳輸零件NC 加工程序和NC 測量程序本地NC 程序的存貯管理,同時對本地加工中心的刀庫進行管理。
2 基于WWW的DNC 系統設計
- Internet的結構模式
- 計算機信息技術發展到今天,大體上經歷了三個階段。最早的信息系統是所謂的中央集權型的集中模式,即IBM大型主機時期:后來發展為主從型的客戶/服務器模式:現在的趨勢為三層結構模式。
- WWW就是最典型、最常見的三層結構。用戶不管使用何種瀏覽器來訪問Internet 上的WWW 站點,都可以看到相同的操作界面。這個特征也正好符合DNC用戶希望操作界面單一的要求,而且還保留了整體的彈性,后端的服務器仍然可以隨時依需要進行擴充。

圖2 基于WWW的DNC 系統設計
- 基于WWW的DNC系統結構與設計實施
- 基于Web服務器的三層體系結構設計的DNC系統其結構如圖2。虛線框中的區域級服務器不包含在DNC系統中,在此表示DNC 系統與上一級系統通過WWW集成的方案。
- 圖2 中DNC工作站(客戶)通過Web服務器作為DNC 控制器的人機交互控制界面直接對NC 機床進行控制,通過采用通用瀏覽器界面使系統易于操作與升級。
- DNC控制器是DNC工作站控制級中實際執行DNC 功能的設備。
- 工段級服務器中包含有各種制造信息,如制造過程信息(機床運行狀況、加工狀況等)、制造管理信息(當天作業計算等)、工藝數據(NC 代碼含加工、測量)、制造資源數據(刀、夾、量具、毛坯、原材料等)。
- 工段管理器通過Web 服務器完成加工作業分配,車間工裝、設備、工藝文件、質量信息等的計算機管理。處理結果位于工段級服務器上,DNC工作站客戶通過Web網關可以獲得這些數據,然后通過Web網關控制DNC控制器執行相應工作,同時,DNC工作站客戶還可以從DNC控制器獲得現場運行狀態信息并通過Web網關反饋給工段服務器以供工段管理器處理。
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- Web服務器上的軟件(稱作網關)可以通過CGI執行外部程序。例如,DNC工作站客戶通過網關發出申請,網關被連接到URL,一旦有對URL的請求,網關將被執行,而請求的參數和URL申請一起被發送。網關執行的結果用HTML 標準格式化后被傳回申請者。
- CGI(Common Gateway Interface)技術,即公共網關接口,其工作過程如下:
- DNC工作站向Web服務器發送請求,即輸出標準的統一資源地址URL,該請求包含請求服務的類型、服務程序路徑、CGI程序和用戶數據。
- Web服務器解析該請求,若是CGI服務,則啟動CGI程序,CGI程序解析用戶輸入的信息,這些數據傳遞給CGI程序,一般通過環境變量、命令行參數或標準輸入流完成。
- WWW中的CGI程序作為DNC控制器的客戶,向DNC控制器輸出控制命令(如NC代碼下載等),并從DNC控制器返回DNC系統的加工狀態等信息。
- CGI程序根據數據生成動態HTML文檔。
- Web服務器將HTML文檔返回給DNC工作站。DNC工作站即可完成控制、查詢的操作。
3 結束語
基于WWW 的DNC 系統具有跨平臺特性及單一的用戶界面,為集成制造提供了很好的解決方案,因此通過在DNC 系統中采用Internet 技術不僅可提高DNC系統自身的性能,也有利于DNC 系統與其它分系統的信息集成,提高DNC 系統運行效率。所以,基于Web的DNC 系統有較高的實用價值。