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基于WEB的數(shù)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制的研究

作者:天乙數(shù)控機床時間:2021-05-071012次瀏覽

信息摘要:

趙維鐸,易紅,倪中華,曹杰(東南大學(xué)機械工程系,南京210096)的特點和WEB技術(shù)的優(yōu)勢,對通過WEB進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制進(jìn)行了有意義的探索,并分析了所使用的關(guān)鍵技術(shù)。 ;開放

 趙維鐸,易紅,倪中華,曹杰(東南大學(xué)機械工程系,南京210096)的特點和WEB技術(shù)的優(yōu)勢,對通過WEB進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制進(jìn)行了有意義的探索,并分析了所使用的關(guān)鍵技術(shù)。
 
  ;開放式數(shù)控;遠(yuǎn)程控制:TC659:A 0言隨著計算機、通信和網(wǎng)結(jié)技術(shù)的發(fā)展,制造系統(tǒng)也向著集成化、網(wǎng)結(jié)化、全球化方向發(fā)展。充分利用異地資源、設(shè)備、知識等快速響應(yīng)市場需求,生產(chǎn)出滿足用戶需要的產(chǎn)品已成為制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢和基本要求。數(shù)控機床作為制造系統(tǒng)自動化的基礎(chǔ)裝備,通過網(wǎng)結(jié)對其進(jìn)行操作、監(jiān)控、故障診斷等遠(yuǎn)程控制,對于網(wǎng)結(jié)化制造的具體實施有著重要意義。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心部分,開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展為數(shù)控機床上網(wǎng)實現(xiàn)生產(chǎn)管理、工藝設(shè)計、設(shè)備調(diào)度、網(wǎng)結(jié)控制等提供了可能。
 
  本文在對數(shù)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制幾種方法進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,利用基于PC機的開放式數(shù)控系統(tǒng)的特點和WEB應(yīng)用的優(yōu)勢,提出了一種通過網(wǎng)結(jié)利用WEB技術(shù)對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的解決方案,為異地遠(yuǎn)程的網(wǎng)結(jié)制造和企業(yè)的綜合自動化奠定基礎(chǔ)。
 
  1數(shù)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制可采用的方法計算機與數(shù)控加工設(shè)備的通信方式取決于數(shù)控系統(tǒng)的通信接口與通信協(xié)議。數(shù)控系統(tǒng)提供的通信接口主要有:異步串行通信接口,DNC接口,現(xiàn)場總線接口,MAP接口,以太網(wǎng)接口等。因此對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制主要有以下幾種方案。
 
  L1串行口數(shù)控系統(tǒng)常用的串行口主要有RS 232、RS422、RS485等。采用串行口通信比較方便,實現(xiàn)起來比較容易,但通信距離比較近。
 
  基金項目:江蘇省科技攻關(guān)計劃―),男,遼寧本溪人,東南大學(xué)機械系博士研究生,研究方向為CAD/CAM,數(shù)控技術(shù)。
 
  接口可實現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的通信,具有出錯反饋與在線實時修改功能,便于遠(yuǎn)程管理,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,通信軟件開發(fā)難度大。
 
  L3采用IVPP網(wǎng)或現(xiàn)場總線接口采用網(wǎng)結(jié)接口通信速率快、可靠性高,可實現(xiàn)一些實時性很強的控制要求。
 
  對于提供以上接口的數(shù)控系統(tǒng),如果要通過Internet對其進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,一般可經(jīng)過位于現(xiàn)場的控制主機與在Internet另一端的遠(yuǎn)程控制PC機相連。遠(yuǎn)程PC機通過控制這臺現(xiàn)場主機來控制數(shù)控系統(tǒng),如所示。
 
  L4采用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)結(jié)接口對于提供這類接口的數(shù)控系統(tǒng)可以直接接入Internet與異地遠(yuǎn)程計算機相連,實現(xiàn)端到端的遠(yuǎn)程控制。
 
  由于傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)硬件資源不足,要實現(xiàn)在Internet上端到端的遠(yuǎn)程控制,則需要對數(shù)控系統(tǒng)編寫復(fù)雜的網(wǎng)結(jié)程序,對于非專業(yè)的技術(shù)人員來講難度太大,除非數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部已經(jīng)嵌入能實現(xiàn)Internet連接所必需的硬件與網(wǎng)結(jié)協(xié)議模塊。而基于PC機的開放式數(shù)控系統(tǒng)則能夠充分利用通用PC機的軟硬件資源和聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢。因此本文提出的基于WEB的遠(yuǎn)程數(shù)控系統(tǒng)解決方案,就是建立在這種提供TCP/IP協(xié)議網(wǎng)結(jié)接口、采用DCS操作系統(tǒng)的基于PC機的開放式數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上。
 
  2基于WEB進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的選擇方案在WEB上進(jìn)行遠(yuǎn)程控制主要有兩種選擇方案:瀏覽器/WEB服務(wù)器結(jié)構(gòu)和客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。
 
  21瀏覽器/WEB服務(wù)器結(jié)構(gòu)一般瀏覽器看到的WEB頁面大多數(shù)是靜態(tài)的,客戶機通過URL地址向服務(wù)器發(fā)出請求,然后服務(wù)器則將一個原先存儲好的WEB頁面返回到客戶端瀏覽器上顯示。后來出現(xiàn)了“通用網(wǎng)關(guān)接口”即CGI,它是駐留在服務(wù)器端口的應(yīng)用開發(fā)程序。CGI功能的加入使WWW環(huán)境下具有了客戶端與服務(wù)器端交互的功能,它是WEB服務(wù)器對外服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)接口。CGI根據(jù)瀏覽器端的HTTP請求激活相應(yīng)的進(jìn)程,與CGI類似的還有ISAPI和NSAPI采用這種控制方式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如所示。
 
  22客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程控制軟件以“客戶機/服務(wù)器”形式存在,包括一個客戶機程序(可通過WEB服務(wù)器下載并運行在瀏覽器端)和一個服務(wù)器程序(運行在被控制的計算機端,本文為CNC系統(tǒng)X這種結(jié)構(gòu)可以直接由客戶機向服務(wù)器發(fā)出具體的請求命令,或由服務(wù)器返回信息到客戶機,而不必通過WEB服務(wù)器,從而實現(xiàn)端到端控制,能夠滿足一定的實時性控制要求,如所示。
 
  客戶端軟件〕服務(wù)器端軟件圄3客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的控制方式示意圄3系統(tǒng)實現(xiàn)的功能及采用的關(guān)鍵技術(shù)立1實現(xiàn)的功能本課題的目的就是要在遠(yuǎn)端客戶機瀏覽器上芫成對數(shù)控機床的操作,實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)操作面板上的基本功能。主要包括:控制(如機床的啟動/停止,自動加工,回原點,冷卻液的開/關(guān)等),NC代碼的上傳/下載,加工仿真,機床運行狀態(tài)的在線反饋等。
 
  立2采用的關(guān)鍵技術(shù)支術(shù)是Internet迅速發(fā)展的重要因素,
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