基于嵌入式Internet的NC机床远程监控系统的研究

【摘要】： 网络技术目前已逐步成为现代信息技术的主流，在制造业中的表现尤为引人注目。网络化作为当代数控机床发展的主要趋势之一，为远程监控及网络制造提供了最坚实的基础。数控机床通过高速通信网络及时地向远程监控点提供当前加工状态信息并接收远程监控命令，为数控系统生产厂家提供远程诊断与维护功能。更进一步地，数控机床在Internet平台上实现联网，可以使其构建一种新型的网络结构，实现底层数控加工设备与CAD／CAE／CAM系统和企业MIS／ERP的集成，在产品远程设计制造和信息化生产的基础上构建CIMS。 目前，在许多数控机床的高端产品中，数控系统本身内置有网络功能并已实现远程监控功能。但大多数国产普及型数控系统自身不具有网络功能或仅能实现网络文件的传输和保存等简单功能，且大多基于DOS平台，界面不够友好，操作不便。针对这些问题，本课题将嵌入式Internet技术应用于数控系统的网络远程监控，在研制了低成本数控机床网络接入通信控制器的基础上，构建了基于C／S模式的网络监控平台。采用基于MFC的Windows Socket网络编程技术、多线程编程技术，开发出基于Windows平台的数控机床网络监控系统软件。通过远程监控主机对数控设备的被控参数进行远程控制和调整，同时能够完成数控机床和远程监控主机之间的网络通信功能，如NC程序的上传和下载、图像传输、在线实时加工等。通信控制器的硬件采用嵌入式Internet技术实现，由ATMEGA128L MCU和RTL8019AS以太网控制芯片组成。本网络监控系统经过模拟调试，已成功实现：(1)服务器与数控机床客户机之间的网络通信和数据交换；(2)对数控机床加工过程的实时监控和对数控机床操作界面的监控。 本课题实现的监控技术适合于各类生产中大量使用的普通数控机床，具有通用性好、成本低的特点。同时，在技术上具有使数控机床本身成为网络中的独立节点，直接连入Internet，便于远程主机的通讯和控制及与企业的其它网络集成的优势。此外，本课题设计的嵌入式Internet系统不仅适用于数控机床的远程监控，而且也适用于医学、电力系统等。