趙維鐸,易紅,倪中華,曹杰(東南大學機械工程系,南京210096)的特點和WEB技術的優勢,對通過WEB進行數控系統的遠程控制進行了有意義的探索,并分析了所使用的關鍵技術。
;開放式數控;遠程控制:TC659:A 0言隨著計算機、通信和網結技術的發展,制造系統也向著集成化、網結化、全球化方向發展。充分利用異地資源、設備、知識等快速響應市場需求,生產出滿足用戶需要的產品已成為制造業發展的必然趨勢和基本要求。數控機床作為制造系統自動化的基礎裝備,通過網結對其進行操作、監控、故障診斷等遠程控制,對于網結化制造的具體實施有著重要意義。數控系統是數控機床的核心部分,開放式數控系統的發展為數控機床上網實現生產管理、工藝設計、設備調度、網結控制等提供了可能。
本文在對數控系統遠程控制幾種方法進行研究的基礎上,利用基于PC機的開放式數控系統的特點和WEB應用的優勢,提出了一種通過網結利用WEB技術對數控系統進行遠程控制的解決方案,為異地遠程的網結制造和企業的綜合自動化奠定基礎。
1數控系統遠程控制可采用的方法計算機與數控加工設備的通信方式取決于數控系統的通信接口與通信協議。數控系統提供的通信接口主要有:異步串行通信接口,DNC接口,現場總線接口,MAP接口,以太網接口等。因此對數控系統進行遠程控制主要有以下幾種方案。
L1串行口數控系統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:江蘇省科技攻關計劃―),男,遼寧本溪人,東南大學機械系博士研究生,研究方向為CAD/CAM,數控技術。
接口可實現較遠距離的通信,具有出錯反饋與在線實時修改功能,便于遠程管理,但結構復雜,通信軟件開發難度大。
L3采用IVPP網或現場總線接口采用網結接口通信速率快、可靠性高,可實現一些實時性很強的控制要求。
對于提供以上接口的數控系統,如果要通過Internet對其進行遠程控制,一般可經過位于現場的控制主機與在Internet另一端的遠程控制PC機相連。遠程PC機通過控制這臺現場主機來控制數控系統,如所示。
L4采用TCP/IP協議的網結接口對于提供這類接口的數控系統可以直接接入Internet與異地遠程計算機相連,實現端到端的遠程控制。
由于傳統的數控系統硬件資源不足,要實現在Internet上端到端的遠程控制,則需要對數控系統編寫復雜的網結程序,對于非專業的技術人員來講難度太大,除非數控系統內部已經嵌入能實現Internet連接所必需的硬件與網結協議模塊。而基于PC機的開放式數控系統則能夠充分利用通用PC機的軟硬件資源和聯網優勢。因此本文提出的基于WEB的遠程數控系統解決方案,就是建立在這種提供TCP/IP協議網結接口、采用DCS操作系統的基于PC機的開放式數控系統的基礎之上。
2基于WEB進行遠程控制的選擇方案在WEB上進行遠程控制主要有兩種選擇方案:瀏覽器/WEB服務器結構和客戶機/服務器結構。
21瀏覽器/WEB服務器結構一般瀏覽器看到的WEB頁面大多數是靜態的,客戶機通過URL地址向服務器發出請求,然后服務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。后來出現了“通用網關接口”即CGI,它是駐留在服務器端口的應用開發程序。CGI功能的加入使WWW環境下具有了客戶端與服務器端交互的功能,它是WEB服務器對外服務的標準接口。CGI根據瀏覽器端的HTTP請求激活相應的進程,與CGI類似的還有ISAPI和NSAPI采用這種控制方式的系統結構如所示。
22客戶機/服務器結構遠程控制軟件以“客戶機/服務器”形式存在,包括一個客戶機程序(可通過WEB服務器下載并運行在瀏覽器端)和一個服務器程序(運行在被控制的計算機端,本文為CNC系統X這種結構可以直接由客戶機向服務器發出具體的請求命令,或由服務器返回信息到客戶機,而不必通過WEB服務器,從而實現端到端控制,能夠滿足一定的實時性控制要求,如所示。
客戶端軟件〕服務器端軟件圄3客戶機/服務器結構的控制方式示意圄3系統實現的功能及采用的關鍵技術立1實現的功能本課題的目的就是要在遠端客戶機瀏覽器上芫成對數控機床的操作,實現數控系統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/關等),NC代碼的上傳/下載,加工仿真,機床運行狀態的在線反饋等。
立2采用的關鍵技術支術是Internet迅速發展的重要因素,