摘要 隨著Internet技術的迅速發展,World—w k—Web技術在系統控制領域也得到了廣泛應用。有了www,操作人員和專家可以直接從控制系統獲得教據或進行實時監控。文章將www 技術應用于DNC系統的設計中,通過www,可以實現DNC系統中管理信息、工程制造教據的查詢、系統監控、NC代碼的上傳下載、運行狀態反饋等功能。
關鍵詞 www DNC 三層模式客戶/服務器模式
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(w k CeU)]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。
DNC系統的客戶/服務器模型如圖1所示。
(1)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。
(2) 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。
(3)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。
(4)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
2.1 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。
2.2 基于www的I)NC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阿關反饋給工段服務器以供工段管理器處理。
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。阿關執行的結果用HTML標準格式化后被傳回申請者。
CGI(Common Gateway Interfao~)技術,即公共網關接口,其工作過程如下:
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)CGI程序根據數據生成動態HTML文檔。
(5)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Intemet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。
參考文獻
1 吳錐DNC結構與DNC遙信結構的研究.組合機床與自動化加工技木.1994(8)
2 金尊和.分布式罔培DNC系統的研究和宴現.計算機集成翻造系統,1995.
3 王時戈,劉飛.DNC集成技木的發晨.中國機械工程.1998(2)
4 李永進等.一種新的面向車間的計算機集成制造系統模式.組合機床與自動化加工技術,1998(1)
5 股國富,陣永華 基于Intr~et的企業信息化系統技木與應用.計算機科學,1999(3)