開放式數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能應(yīng)用研究

錢明珠+汪小寶

摘要：數(shù)控系統(tǒng)的開放式體系結(jié)構(gòu)，為其網(wǎng)絡(luò)化提供了條件，同時數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化正是其開放性的有力體現(xiàn)。該文以開放式、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)代表： HNC-21/22華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)為例，對其網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行應(yīng)用研究，實(shí)現(xiàn)資源分享功能，較好的解決實(shí)際生產(chǎn)過程中遇到的問題。

關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)；開放式數(shù)控；網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）26-0048-02

Abstract：The open architecture of CNC system provides the conditions for its network. At the same time， the network of NC system is a powerful manifestation of its openness.In this paper， open and network CNC system： HNC-21/22 Huazhong CNC system as an example， the application research on the network function， realize the resource sharing function， solve the problems encountered in the actual production process.

Key words：Numerical control system；Open CNC；Networked CNC

對于開放式數(shù)控目前還沒有具體的定義，IEEE 這樣來定義開放式系統(tǒng)：開放式數(shù)控系統(tǒng)能夠運(yùn)行于多種不同的操作平臺之上，允許和其他應(yīng)用系統(tǒng)之間互操作，可以給用戶提供一種相互通信方式。開放式數(shù)控系統(tǒng)具有互換性、移植性、操作性和擴(kuò)展性的特點(diǎn)，具有模塊化和層次化的結(jié)構(gòu)，采用各種方式向用戶提供統(tǒng)一的應(yīng)用窗口，系統(tǒng)的內(nèi)部和組成系統(tǒng)的各部件之間具有開放化結(jié)構(gòu)。

數(shù)控系統(tǒng)的開放式體系結(jié)構(gòu)，為其網(wǎng)絡(luò)化提供了條件，同時數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化正是其開放性的有力體現(xiàn)。本文以開放式、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)代表： HNC-21/22華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)為例，對其網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行應(yīng)用研究，實(shí)現(xiàn)資源分享功能，較好的解決實(shí)際生產(chǎn)過程中遇到的問題。

1 開放式數(shù)控系統(tǒng)：HNC-21/22世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)平臺簡介

HNC-21/22世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)平臺的技術(shù)路線是：符合ONC技術(shù)規(guī)范，具有開放性?；赑C體系結(jié)構(gòu)，以軟代硬、簡化硬件、易于生產(chǎn)、使用和維修。硬件通用，軟件跨平臺。研制的硬件平臺-PC嵌入式+FPGA硬件平臺， HNC-21/22數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺基于PC體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

2 HNC-21/22世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能

開放式數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化包括兩個方面：內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)（現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)）和外部網(wǎng)絡(luò)。所謂內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，主要是指數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)CNC單元與伺服驅(qū)動及I/O邏輯控制等單元，以現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)連接。如圖1中介紹，HNC-21/22世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)CNC單元與伺服驅(qū)動可以通過SERCOS總線互聯(lián)，處于技術(shù)保密原因，數(shù)控廠家對于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)相關(guān)資料不對外公開，進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用研究較為困難。

所謂外部網(wǎng)絡(luò)，指的是數(shù)控系統(tǒng)與系統(tǒng)外的其他控制系統(tǒng)或外部上位電腦以網(wǎng)絡(luò)連接。“世紀(jì)星”系列數(shù)控系統(tǒng)HNC-21/22 采用先進(jìn)的開放式體系結(jié)構(gòu)，內(nèi)置嵌入式工業(yè)PC，硬件平臺基于PC體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)與外部采用網(wǎng)絡(luò)化的連接方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。由于工業(yè)PC和和商業(yè)PC軟硬件兼容，可以利用PC軟硬件平臺豐富的資源及相關(guān)技術(shù)文檔，進(jìn)行相關(guān)研究。

3 生產(chǎn)現(xiàn)場問題及解決方案

3.1 生產(chǎn)現(xiàn)場問題

車間一臺CK6140數(shù)控車床，系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失，數(shù)控系統(tǒng)不能正常啟動，需要進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)。

HNC-21/22世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)方法主要有以下幾種途徑：（1）通過軟盤進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)；（2）通過DNC進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)；（3）通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)；（4）將存儲器CF卡拆下，在外部PC上使用讀卡器進(jìn)行系統(tǒng)備份和恢復(fù)。一般數(shù)控系統(tǒng)通過DNC進(jìn)行系統(tǒng)備份和恢復(fù)，非常方便快捷。

CK6140數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)為HNC-21世紀(jì)星，采用電子盤作為存儲器，不支持CF卡；數(shù)控系統(tǒng)未能正常啟動，DNC不能工作，考慮通過軟盤驅(qū)動器進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)。經(jīng)現(xiàn)場檢測，該數(shù)控機(jī)床CPU板軟驅(qū)接口不良，只能將電子盤取下，安裝在其他軟驅(qū)接口正常工作的機(jī)床上進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)，整個操作比較繁瑣不便，考慮能否通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)。

3.2 解決方案

HNC-21/22世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺，內(nèi)置嵌入式工業(yè)PC（磐儀N511 或研華PCM5824），支持100M以太網(wǎng)，硬件上具備網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)基礎(chǔ)?？紤]到數(shù)控系統(tǒng)磁盤存儲空間有限，數(shù)控系統(tǒng)可以與NETWARE3.12服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通訊，實(shí)現(xiàn)資源共享。

1） 有盤啟動：在數(shù)控系統(tǒng)電腦拷貝NETWARE3.12客戶端軟件和網(wǎng)卡驅(qū)動程序，占用磁盤空間200K左右，編輯批處理文件netstart.bat內(nèi)容如下：

當(dāng)需要聯(lián)網(wǎng)訪問NETWARE3.12服務(wù)器時，執(zhí)行批處理程序netstart.bat即可。

2） 無盤啟動

當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)軟件故障不能正常啟動需要進(jìn)行恢復(fù)時，此時可以使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行RPL遠(yuǎn)程啟動，從服務(wù)器上下載數(shù)據(jù)，進(jìn)行修復(fù)。需要進(jìn)行無盤啟動時，需要在CMOS中設(shè)置：BOOTROM為ENABLE。

3） NETWARE3.12服務(wù)器的安裝

考慮到現(xiàn)在硬件不支持NETWARE 3.12服務(wù)器，可以在虛擬機(jī)中安裝NETWARE 3.12服務(wù)器，以在NETWARE 5.5.1下安裝NETWARE 3.12服務(wù)器為例，簡要介紹安裝主要步驟和注意事項(xiàng)。endprint

準(zhǔn)備工作：

新建一個虛擬機(jī)，客戶操作系統(tǒng)一定要選擇：其他，版本選擇：MS-DOS；

注意：客戶操作系統(tǒng)一定不要選擇“ Novell NETWARE”，應(yīng)為它不再支持NETWARE3.12和NETWARE 4.11 版本，只支持NETWARE 5和NETWARE 6 版本，如圖2所示：

硬盤分區(qū)：

（1） 將主分區(qū)格式化成DOS6.22系統(tǒng)盤：FORMAT C：/S；

（2） 在主分區(qū)中安裝DOS6.22：DOS622＼SETUP/G；

（3） 將NOVELL安裝文件復(fù)制到主分區(qū)NOVELL目錄中：XCOPY X：＼NOVELL3.12 C：＼NOVELL /E/S；

（4） 下載vmware5.5.1下虛擬網(wǎng)卡AMDPCNET驅(qū)動程序，執(zhí)行AMD PCnet 32bit A-ODI Driver for NETWARE 3.12補(bǔ)丁312PTD.EXE 和ODI33G.EXE。

安裝服務(wù)器程序：

正常步驟安裝服務(wù)器程序。

注意：裝載網(wǎng)卡驅(qū)動pcntnw.lan前，需要安裝補(bǔ)丁，否則網(wǎng)卡驅(qū)動不能正常。

工作站的安裝：

（1） 有盤工作站的安裝。

系統(tǒng)配置文件CONFIG.SYS中要有l(wèi)astdrive=z；

建立批處理文件：STARTNET.BAT；

自動批處理文件AUTOEXEC.BAT結(jié)尾要有調(diào)用批處理文件STARTNET.BAT指令：CALL C：＼NET＼STARTNET.BAT。

（2） 無盤工作站的安裝：制作鏡像啟動軟盤，用鏡像啟動軟盤啟動工作站后。

以SUPERVISOR身份入網(wǎng)，執(zhí)行命令：DOSGEN A，建立映像文件NET$DOS.SYS，執(zhí)行命令：FLAG NET$DOS.SYS +ROS，設(shè)置共享只讀屬性，可以讓多臺無盤工作站登錄入網(wǎng)。

（3） 為工作站建立帳號密碼，設(shè)置相應(yīng)權(quán)限。

4 結(jié)束語

本文以開放式、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)代表：HNC-21/22華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)為例，對其網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行應(yīng)用研究，實(shí)現(xiàn)NETWARE3.12下RPL遠(yuǎn)程無盤啟動，對數(shù)控系統(tǒng)系統(tǒng)軟件進(jìn)行修復(fù)，較好的解決實(shí)際生產(chǎn)過程中遇到的問題。

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