CAN现场总线在DNC集成制造技术中的应用

据库服务器与DNC主控制机之间采用客户机／服务器的体系结构，后台数据库服务器是以SQL作为语言的DBMS；前台用户开发工具我们采用C++BuilderEnterprise6．0。C++Builder是Borland公司发布的一种最新的可视化编程工具，它将面向对象的程序设计方法与数据库技术、网络技术以及可视化等先进技术完美的结合在一起，利用其丰富的控件可直观的、快速的开发出高质量的Windows应用程序；在软件设计过程中，运用模块化的设计思想，将操作平台划分为不同的功能模块，使每个模块处理相应的信息，完成一个特定的功能，具有一定的独立性；各个模块成一个完整的系统（如图2所示）。

图2软件模块功能结构图

主机、CAN智能控制单元和数控系统三方采用请求／响应方式协调工作。对数控系统的远程控制由主机先发命令，而NC程序的上、下载则可由数控系统先发申请，CAN智能控制单元主要完成信息在主机与数控系统之间的双向传递。目前，数控系统通信协议一般有三层，即物理层、数据链路层和应用层。由于CAN总线的加入，必须建立主机、前端和数控系统三者之间新的协议对应关系。但是数控系统通信协议不同，前端程序就不一样。因此主机程序应针对不同的数控系统通信协议和数控功能建立相应的通信协议转换软件模块，将其封装到“软插件库”中，使该模块可直接下载到与机床相连的CAN通信前端单元中。

因此，在整个系统设计过程中主要采用以下技术：

（1）基于客户机／服务器的体系结构近年来，分布式数据库开放体系结构中最有成效的是客户机／服务器体系结构。该结构是由客户机和服务器构成的一种网络计算机结构，解决了客户应用与服务器数据库分布处理的问题。应用程序的任务分别由客户机（DNC主机）和服务器分担，一方面充分发挥客户机处理能力，另一方面减轻服务器的负担。该系统中，要对加工设备、加工程序、机床状态等信息及时的管理和维护，我们通过C++BuilderEnterprise6．0提供的ADO组件组中的控件建立客户机／服务器之间的连接，设置其Connectionstring属性即可实现对本机或远程SQL数据库的访问，另外还要进行任务分配及有关图纸、工艺信息、NC程序代码等信息的传送，因此该系统必须具有网络功能。我们通过Socket控件来实现。

（2）软插件思想的引入

由于企业购置的数控加工设备类型、厂地厂家不同，配置的数控系统不尽相同，其数据传输接口和通信协议也不相同，如何实现异构系统集成化控制是一个值得研究的技术难题。目前世界各国数控系统制造商已在积极寻找一条解决通信协议标准化问题的途径，在通信协议标准化之前，很多数控机床集成控制都只是开发智能硬件设备及接口标准，依靠智能硬件装置实现异构系统的通信，而这些硬件装置开发周期长、费用高、适应性差，其推广应用受到局限。以软件为主要技术手段来实现异构系统的集成化管理的研究尚注意不够。众所周知，在计算机总线槽上插入硬件板卡（称之为硬插件），计算机就能实现相应功能。据此，DNC硬件装置的功能也可通过软件实现，我们采用模块化的思想，针对不同的数控系统协议开发不同的通信协议软件，构成通信协议转换程序库，当不同的数控系统联网时，只需要调用不同的通讯程序设置相对应的通信参数即可实现，此即“软插件技术”，这个通信协议转换程序库即为“软插件库”，该技术为DNC系统通信提供了崭新的体系结构。

5结论

本系统充分利用CAN总线组网的特殊优势，解决了普通局域网组建网络数控系统所固有的局限性，具有工作可靠、结构简单、成本低，且实时性和可扩展性好等优点；以软插件技术作为异构数控系统通信协议转换软件的设计核心；在该系统的设计过程中总分考虑并解决了通信竞争问题，使控制的设备数、通信速度、通信距离大大提高。总之，本系统的研制，可方便地实现与其他CAD／CAM系统进行信息共享，成功地为进一步开发FMS和CIMS产品奠定了必要的技术基础。

参考文献

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