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基于C/S结构的数控设备网络化监控系统研究

作　者: 袁磊
导　师: 郑魁敬
学　校: 燕山大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 数控设备 DNC系统工业以太网客户机/服务器网络控制
分类号: TG659
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 58次
引　用: 1次
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内容摘要

数控设备的网络化集成可以极大的提高数控设备的生产率,提高车间的管理水平,是实现制造自动化的重要手段。如何提高我国企业对数控设备的管理水平,开发出一套适合于广大中小企业的DNC系统,具有重要的实际意义。本文首先介绍了DNC系统的组成和主要功能,以及当前数控设备存在的主要通讯接口。通过比较各种网络通讯技术的优劣,确定了采用工业以太网作为联网方式,并对联网所需的各种硬件进行了简单介绍。通过对DNC系统进行总体规划,采用了客户机/服务器结构作为软件的运行结构,并设计了软件各模块实现的主要功能。采用Visual C++6.0作为开发工具,编写了服务器端和客户端的软件代码。软件可以实现的功能主要有:NC程序的上传和下载、工艺流程管理、NC程序管理、加工现场图像的采集和传输,并针对FANUC系统数控机床、ABB IRB系列工业机器人和Mk250数控磨床和开发了相应的数据采集和网络控制功能。通过对DNC系统的实时性分析,找出了影响系统实时性的主要因素,并给出了相应的改进措施。通过对系统进行可靠性分析,采用了加固和冗余设计的网络硬件和链路来保证系统运行的可靠性,并针对数据传输的安全性问题,采用了DES算法来提高数据的保密性。最后,对本文开发的客户端和服务器端软件进行了测试,在多用户运行的状态下,验证了系统运行的稳定性,并使用MK250数控磨床进行了网络控制的实验,验证了网络控制系统的可行性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 引言  10
  1.2 课题的研究背景  10-12
  1.3 DNC 技术的国内外研究现状  12-14
  1.4 课题的研究意义  14-15
  1.5 课题研究的主要内容  15-17
第2章 DNC 系统的总体方案设计  17-27
  2.1 DNC 系统的组成和功能  17-18
  2.2 数控设备的通讯接口  18-19
  2.3 DNC 系统的通讯技术  19-23
    2.3.1 串行通讯技术  19-20
    2.3.2 现场总线技术  20-21
    2.3.3 工业以太网技术  21-23
  2.4 DNC 系统的联网方案设计  23-25
  2.5 DNC 系统的软件功能模块设计  25-26
  2.6 本章小结  26-27
第3章 DNC 系统的软件设计  27-54
  3.1 通讯管理模块的软件实现  27-36
    3.1.1 套接字编程  27-29
    3.1.2 多线程编程  29-31
    3.1.3 文件的发送和接收  31-33
    3.1.4 视频的采集与传输  33-36
  3.2 数控设备管理模块的软件实现  36-45
    3.2.1 对于具有网络接口的数控设备的管理  36-41
    3.2.2 对于具有串行接口的数控设备的管理  41-45
  3.3 数据库模块的软件实现  45-49
  3.4 对ABB 工业机器人的网络控制功能的开发  49-53
  3.5 本章小结  53-54
第4章 DNC 系统的实时性和可靠性分析  54-67
  4.1 DNC 系统的实时性分析  54-58
  4.2 DNC 系统的可靠性分析  58-66
    4.2.1 硬件设备运行的可靠性分析  58-59
    4.2.2 数据传输的可靠性分析  59-66
  4.3 本章小结  66-67
第5章仿真和实验  67-73
  5.1 客户机/服务器系统实验  67-69
  5.2 对 ABB IRB1410 机器人的网络控制模拟  69-70
  5.3 对MK250 数控凸轮磨床的网络控制实验  70-72
  5.4 本章小结  72-73
结论  73-75
附录1  75-77
附录2  77-80
参考文献  80-84
致谢  84-85
作者简介  85

基于C/S结构的数控设备网络化监控系统研究

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