¿Qué es el Comité Nacional Demócrata?
1 Introducción
DNC (control numérico distribuido), también conocido como control numérico distribuido, es el vínculo entre CAD/CAM y los sistemas de gestión de producción asistidos por ordenador. es otra forma de automatización del procesamiento.
En la actualidad, todavía existen los siguientes problemas técnicos que deben resolverse en la investigación del sistema DNC: ①La arquitectura del sistema DNC no es lo suficientemente abierta. La mayoría de los sistemas DNC nacionales se limitan a fabricar equipos de un solo proveedor, con poca portabilidad entre plataformas y es necesario mejorar la interoperabilidad de diferentes aplicaciones, lo que no favorece la integración del sistema (2) ② La estructura de comunicación de los sistemas DNC es; principalmente punto a punto, o LAN más punto a punto, no pueden resolver bien el problema de la competencia de comunicación ③La función de interfaz entre el sistema DND y NCP y CAD aún es muy débil ④④El software de control del sistema DNC no puede ser; reutilizado y requiere un diseño e implementación orientados a objetos. Este artículo propone un sistema DNC en el sistema de control a nivel de taller basado en CORBA (Arquitectura de agente de solicitud de objetos comunes), que resuelve bien los problemas anteriores y realiza la compilación de software y la depuración en línea.
2 Arquitectura del sistema de control
El sistema DNC es una unidad funcional del sistema de control de taller basado en CORBA. Hoy en día, las empresas se enfrentan a un entorno de demanda cambiante, por lo que las tareas de procesamiento que enfrenta el sistema de control del taller también están cambiando. Este cambio incluye factores como la variedad, modelo, especificación, producción y tiempo de entrega de las piezas de producción, así como cambios en diferentes rutas de procesamiento con tareas de producción. Esto requiere una arquitectura de sistema de control a nivel de taller que esté abierta en el tiempo y el espacio para ejecutarse en sistemas informáticos heterogéneos con diferentes entornos de hardware, al mismo tiempo que sea capaz de adaptarse al desarrollo de nuevas tecnologías y adaptarse a la incorporación de nuevos equipos.
En un sistema de control de taller basado en CORBA, una de las cuestiones centrales es construir una plataforma común para la integración y el intercambio de información del taller. Utilizamos una plataforma de control distribuido basada en una estructura cliente/servidor (como Orbix), que no solo puede transformar la estructura de control jerárquica tradicional en una estructura de distribución o control más adecuada para la integración de información, sino que también se adapta a diferentes procesos de fabricación de productos ( fabricación discreta o gestión de producción unificada y requisitos organizativos en fabricación continua).
La estructura general del sistema de control del taller se divide en tres capas: la capa inferior es la capa de soporte del sistema, que se compone de dos subcapas: entorno informático distribuido y sistema de integración de red heterogénea. La capa proporciona sistemas informáticos, sistemas de red y sistemas de datos y otras funciones a nivel de sistema; la capa intermedia es una capa de procesamiento distribuida abierta que proporciona servicios de comunicación integrales unificados. Consiste en una plataforma de procesamiento distribuida abierta y una interfaz de programación de aplicaciones. La capa superior es la capa de integración de información, que admite sistemas de integración de múltiples bases de datos distribuidas multicliente/servidor e integra aplicaciones existentes e información de datos en el sistema. Para lograr la distribución de la estructura de control, la base de datos y las funciones del sistema, el software del sistema de control de taller propuesto adopta una arquitectura de objetos distribuidos basada en la especificación CORBA.
La característica principal de la especificación CORBA es la implementación de la estructura del bus de software. El llamado bus de software funciona de manera similar al bus de hardware de un sistema informático. Siempre que el módulo de aplicación se convierta en un complemento suave de acuerdo con las especificaciones del bus y se inserte en el bus, se puede lograr un funcionamiento integrado. El sistema central que implementa el bus de software se llama ORB (Object Request Broker). No solo admite el modelo de objetos estándar OMG, sino que también tiene funciones de gestión de procesos distribuidos y gestión de comunicaciones. Además, CORBA define el lenguaje IDL (lenguaje de definición de interfaz) para describir complementos en el bus de software. IDL proporciona encapsulación de sistemas miembros y aislamiento entre sistemas miembros. Como objeto, cualquier sistema miembro puede definir e interpretar sus parámetros de interfaz a través de IDL, proporcionar servicios o realizar solicitudes a otros sistemas, conectándose así al ORB para lograr un efecto plug-and-play.
El sistema de control del taller se divide en muchas unidades funcionales independientes, y cada unidad funcional corresponde a un objeto abstracto que contiene entidades y definiciones de interfaz funcional. La interfaz de cada objeto consta de propiedades y operaciones. Otras unidades funcionales definidas por IDL pueden acceder de forma transparente al servicio para llamar a los datos privados del objeto, y la implementación de funciones específicas se encapsula en la entidad. Dividimos cada objeto en varios subobjetos según sus funciones y los diseñamos como complementos de objetos que se pueden insertar directamente en el bus del software CORBA. Estos complementos de objetos forman todo el sistema de plataforma de acuerdo con la estructura cliente/servidor de cada capa. Esta estructura puede traer beneficios a largo plazo, no solo para agregar rápidamente nuevas aplicaciones DBMS y nuevas interfaces de usuario, sino también para actualizar y admitir varias funciones nuevas.
3 El estado y función del sistema DNC
El sistema DNC es una unidad funcional del sistema de control a nivel de taller.
Las funciones del sistema DNC incluyen ① transmisión de programas y datos NC, y la función de comunicación se implementa a través de un determinado protocolo de comunicación (como Philip532) recopilación e informes del estado de la máquina herramienta; transferir automáticamente programas y datos NC de acuerdo con el plan de proceso Los datos se distribuyen a las máquinas herramienta correspondientes ④La distribución y transmisión de datos de la herramienta.
Modelo funcional del software del sistema DNC La función principal de la gestión de datos NC es gestionar los datos del CNC, que incluye principalmente visualización, inserción, modificación, eliminación, actualización, bloqueo (no se permiten cambios) e impresión del CNC. operación; las funciones principales de la ejecución de datos NC son: transmitir datos NC entre la computadora y la máquina herramienta, eliminar datos NC en la máquina herramienta, iniciar el programa NC en la máquina herramienta, obtener información del estado de trabajo del equipo de la máquina herramienta. en cualquier momento y almacenarlo en la base de datos como un módulo de adquisición de datos en ejecución es la base para evaluar el proceso de mecanizado. La interfaz de comunicación DNC establece la conexión entre el sistema de control de la unidad y el CNC a través del protocolo DNC y el protocolo de enlace de datos.
4 Arquitectura del software del sistema DNC
La plataforma de implementación del software del sistema DNC basada en CORBA se basa en la plataforma del sistema de control del taller. Dividimos la arquitectura del sistema DNC en una estructura cliente/servidor de tres niveles para separar claramente la lógica de presentación, la lógica de negocios y la lógica de procesamiento de datos. Por lo tanto, la capa de presentación se utiliza para representar información y recopilar datos. Aquí está la interfaz hombre-máquina DNC portátil implementada en VB; la capa empresarial responde a las solicitudes enviadas por los usuarios (u otros servicios empresariales) y realiza una determinada tarea empresarial. Aquí, los programas debidos de DNC y las aplicaciones de gestión de datos de NC se implementan utilizando VC++. La capa de datos incluye definición, mantenimiento, acceso, actualización y gestión de datos, y responde a las solicitudes de datos de los servicios empresariales. Aquí hay un servidor de base de datos local NC (Acceso) encapsulado con una definición de interfaz de función IDL. Estas capas no necesariamente corresponden a ubicaciones físicas específicas en la red, son simplemente capas de conceptos con los que desarrollar aplicaciones robustas basadas en componentes.
Utilizando el modelo que se muestra en la Figura 3, los requisitos de la aplicación se pueden descomponer en servicios bien definidos. Después de definir sus servicios, necesita crear componentes físicos específicos para implementarlos. Estos componentes se pueden implementar de manera flexible en la red según las necesidades de rendimiento y mantenimiento, la carga de trabajo, el ancho de banda de la red y otros factores.
5 Modelo de datos del software del sistema DNC
Hay cuatro categorías de entidades de datos involucradas en el software del sistema DNC: ① Entidades de datos relacionadas con el hardware de equipos de fabricación (como máquinas herramienta); Entidades de datos relacionadas con la comunicación hombre-máquina (como entidades de protocolo de comunicación, entidades de comunicación en serie (3) entidades de datos CNC (como número de programa NC, número de herramienta y número de proceso (4) instrucciones de operación de entrada o comando de programación); entidades. Las entidades anteriores se resumen en clases utilizando métodos orientados a objetos, que se pueden dividir en clases de unidades de capacidad, clases de máquinas herramienta CNC, clases de controladores CNC, clases de protocolos de comunicación, clases de servidores de terminales, clases de comunicaciones en serie, clases de programas CNC, etc.
Todos los objetos en las aplicaciones DNC heredan de estas clases. Los métodos de cada objeto, es decir, las funciones miembro del objeto, se definen de acuerdo con los requisitos funcionales correspondientes. Tome la definición de categoría de máquina herramienta CNC como ejemplo:
‖ncmach.h -Definición de categoría de máquina herramienta CNC
Las máquinas herramienta CNC son máquinas de procesamiento de piezas. Para esta clase, se carga una pieza, se descarga un archivo NC al dispositivo y se inicia la máquina.
Máquina de clasificación {
char * CurrentNCFile Archivo NC actualmente cargado
int Estado del accesorio Estado del accesorio
Público:
Máquina();
char * getCurrentNCFile();
void setCurrentNCFile(char?f);
int getFixtureStatus();
void setFixtureStatus(int S);
Parte del proceso virtual int(char? nombre de la pieza);
Descarga virtual intNCFile(archivo char?);
Virtual int stop machine();
Virtual en grabPart();
Parte de liberación int virtual()
};
6 Estructura básica de la configuración física del sistema DNC
El sistema de control a nivel de taller basado en CORBA requiere dos niveles de interconexión. La primera capa utiliza tecnología LAN de computadora y software de protocolo para interconectar los controladores de la capa de taller y los controladores de equipos compuestos por computadoras heterogéneas. Sobre la base de esta interconexión, la segunda capa realiza la interacción de información entre nodos y equipos de fabricación heterogéneos controlados (como centros de mecanizado, robots, PLC, etc.). ), implementado a través de la Especificación de información de fabricación (MMS). Como parte importante del sistema de control a nivel de taller, la estructura de configuración física básica del sistema DNC en este artículo se muestra en la siguiente figura. La computadora host está conectada a múltiples sistemas CNC a través de medios de red (servidores de terminal con direcciones IP independientes) para realizar la carga y descarga de programas CNC, la transmisión de datos de herramientas, la liberación de comandos operativos y la retroalimentación de información de estado. Esta es una estructura de comunicación conectada a través de una red de área local. Tiene una estructura de cuatro capas que incluye la capa física, la capa de enlace de datos, la capa de transporte y la capa de aplicación. La capa de enlace de datos utiliza el protocolo de comunicación LSV2 y la capa de transporte utiliza el DNC. protocolo (como el protocolo SINUMERIK o PHILIPS).