杜武勝

摘 要：信息網(wǎng)絡(luò)化是21世紀(jì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向，又是機(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一。文章就華中世紀(jì)星HNC-22M數(shù)控機(jī)床如何實(shí)現(xiàn)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)做了相關(guān)的解決方案，使學(xué)生在數(shù)控實(shí)訓(xùn)中更好地認(rèn)識(shí)和掌握數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)代化制造技術(shù)。

關(guān)鍵詞：華中世紀(jì)星；機(jī)床聯(lián)網(wǎng)；數(shù)控實(shí)訓(xùn)

1 引言

從1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出第一臺(tái)試驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)到現(xiàn)在已走過了60余年的歷程。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和發(fā)展，制造企業(yè)又提出了數(shù)字制造的概念。數(shù)字制造，又稱“e-制造”，是機(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的大量采用，越來越多的用戶在采購(gòu)數(shù)控機(jī)床時(shí)要求具有遠(yuǎn)程通訊服務(wù)的功能。通過數(shù)控機(jī)床的聯(lián)網(wǎng)，可以使數(shù)控機(jī)床具有雙向、高速的聯(lián)網(wǎng)通訊功能，保證信息流在車間各個(gè)部門間暢通無阻。數(shù)控機(jī)床的信息網(wǎng)絡(luò)化既可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，又能實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制、培訓(xùn)、管理，還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床故障的遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)等。

2 機(jī)床聯(lián)網(wǎng)的重要性分析

目前，我校數(shù)控綜合加工實(shí)訓(xùn)車間有華中世紀(jì)星HNC-22M數(shù)控銑床一臺(tái)，數(shù)控系統(tǒng)的軟件版本為7.00。由于其版本過低，導(dǎo)致在數(shù)控實(shí)訓(xùn)時(shí)，計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床之間的網(wǎng)絡(luò)通訊、遠(yuǎn)程控制以及NC程序管理都無法實(shí)施。特別是當(dāng)計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床之間的RS232數(shù)據(jù)通信出現(xiàn)通訊故障時(shí)，數(shù)控機(jī)床的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)顯得尤其重要。

3 機(jī)床聯(lián)網(wǎng)的方案

數(shù)控機(jī)床的聯(lián)網(wǎng)，主要指數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)與外部其他控制系統(tǒng)或上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制。數(shù)控機(jī)床一般先與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部的局域網(wǎng)連接，再經(jīng)因特網(wǎng)通向企業(yè)外部。下面是筆者解決華中世紀(jì)星HNC-22M機(jī)床與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)問題的方案：

3.1 聯(lián)網(wǎng)使用的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)

華中世紀(jì)星HNC-22M機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)是在MS-DOS的基礎(chǔ)上建立的，標(biāo)準(zhǔn)的MS-DOS系統(tǒng)不包含網(wǎng)絡(luò)功能，所以必須安裝基于MS-DOS的網(wǎng)絡(luò)客戶端軟件，才能讓建立在MS-DOS上的華中世紀(jì)星HNC-22M機(jī)床訪問Windows XP，或者Windows NT、Windows Server 2003等。在Windows NT Server的安裝光盤中，有一款基于MS-DOS的網(wǎng)絡(luò)客戶端軟件：MSClient。通過相應(yīng)的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的安裝，可以驅(qū)動(dòng)華中世紀(jì)星HNC-22M機(jī)床中的網(wǎng)卡功能。打開華中世紀(jì)星數(shù)控機(jī)床的電源并把系統(tǒng)上電，將MSClient軟件的安裝程序通過U盤拷貝至華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的C盤中，并執(zhí)行setup.exe安裝程序，選擇數(shù)控機(jī)床相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如圖1所示。

圖1 MSClient軟件安裝界面

3.2 聯(lián)網(wǎng)使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

3.2.1 IPX協(xié)議：IPX協(xié)議是Novell NetWare自帶的最底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，主要用來控制局域網(wǎng)內(nèi)或局域網(wǎng)之間數(shù)據(jù)包的尋址和路由，只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包在局域網(wǎng)中的傳送，并不保證消息的完整性，也不提供糾錯(cuò)服務(wù)。

3.2.2 SPX協(xié)議：SPX協(xié)議是基于施樂的Xerox SPP協(xié)議，同樣是由Novell公司開發(fā)的一種用于局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在局域網(wǎng)中，SPX協(xié)議主要負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行無差錯(cuò)處理，即糾錯(cuò)。SPX協(xié)議一般和上面介紹的IPX協(xié)議組合成IPX/SPX協(xié)議來使用，多用于Netware網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及聯(lián)網(wǎng)游戲。

3.2.3 NWLink IPX/SPX/NetBIOS是一種常用的兼容傳輸協(xié)議，是Windows XP的內(nèi)置協(xié)議。它支持將Windows 2000 Server服務(wù)器連接到Novell NetWare服務(wù)器上。通過使用NWLink協(xié)議，Windows和NetWare客戶可以訪問在對(duì)方服務(wù)器上運(yùn)行的客戶或者服務(wù)器應(yīng)用程序。

3.2.4 NetBEUI協(xié)議：NetBEUI是為IBM開發(fā)的非路由協(xié)議，用于攜帶NetBEUI通信。NetBEUI缺乏路由和網(wǎng)絡(luò)層尋址功能，既是其最大的優(yōu)點(diǎn)，也是其最大的缺點(diǎn)。因?yàn)樗恍枰郊拥木W(wǎng)絡(luò)地址和網(wǎng)絡(luò)層頭尾，所以很快并有效適用于只有單個(gè)網(wǎng)絡(luò)或整個(gè)環(huán)境都橋接起來的小工作組環(huán)境。

3.3 聯(lián)網(wǎng)所需設(shè)備及材料

有兩種情況可以使數(shù)控系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，即雙機(jī)對(duì)聯(lián)與局域網(wǎng)連接。各自需要的設(shè)備及材料如下表1所示：

表1 數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)所需設(shè)備及材料

由于使用局域網(wǎng)連接方案要準(zhǔn)備的設(shè)備有HUB和網(wǎng)線兩根，連接時(shí)不論是從設(shè)備的擺放或者是連接的可靠性看都不如使用雙機(jī)對(duì)聯(lián)方式，故采用雙機(jī)對(duì)聯(lián)法。

3.4 聯(lián)網(wǎng)使用的文件及配置

聯(lián)網(wǎng)使用的文件可以通過軟件安裝的方式，將文件安裝到華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的C盤中，也可以通過U盤拷貝的方式，直接將文件拷貝至C盤中。所使用文件如表2所示：

表2 數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)所使用文件

3.5 將機(jī)床與Windows XP聯(lián)網(wǎng)

首先，在Windows XP系統(tǒng)中更改計(jì)算機(jī)名為“CNC”，然后安裝NetBEUI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和啟用Guest賬戶。此外，在Windows XP中的任意一個(gè)盤符下創(chuàng)建一個(gè)名為“PROG”的共享文件夾。最后，啟動(dòng)華中世紀(jì)星HNC-22M數(shù)控系統(tǒng)并接上鍵盤，按下ALT+X進(jìn)入DOS狀態(tài)，在DOS提示符下輸入以下命令：“NET USE K：＼＼CNC＼PROG”，輸入完成后按回車鍵。系統(tǒng)會(huì)提示映射成功，這樣就建立了數(shù)控機(jī)床與計(jì)算機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，用戶可以在機(jī)床上通過DOS命令來對(duì)計(jì)算機(jī)中的共享文件夾進(jìn)行各種操作了。

4 機(jī)床聯(lián)網(wǎng)后所帶來的便利

通過華中世紀(jì)星HNC-22M數(shù)控機(jī)床與計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)，我們獲得了許多便利：（1）學(xué)生可以在二樓的數(shù)控仿真實(shí)驗(yàn)室中將編寫好的數(shù)控加工程序傳輸至一樓實(shí)訓(xùn)車間的數(shù)控機(jī)床中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程加工；（2）在對(duì)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)行維護(hù)時(shí)，如果需要對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行備份，可以編寫簡(jiǎn)單的批處理文件，實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)備份與恢復(fù)；（3）當(dāng)數(shù)控機(jī)床RS232數(shù)據(jù)通訊出現(xiàn)故障時(shí)，可以作為一種替代方式解決機(jī)床到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通訊問題；（4）實(shí)現(xiàn)了巨量數(shù)控加工程序的快速傳輸，例如通過數(shù)控機(jī)床RS232數(shù)據(jù)通訊傳輸一個(gè)大小為5M的加工程序，所需要的傳輸時(shí)間在10分鐘左右，而采用機(jī)床網(wǎng)絡(luò)傳輸僅需要幾秒鐘即可完成。以上這些便利條件，使得數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)可以順利開展，大大提高了教學(xué)效率。

5 結(jié)束語

信息網(wǎng)絡(luò)化是數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢(shì)之一，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化制造模式、全球制造的基礎(chǔ)單元。數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，給學(xué)生構(gòu)建了一個(gè)現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)制造環(huán)境，加深了學(xué)生對(duì) “e-制造”技術(shù)的了解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)也為學(xué)生實(shí)訓(xùn)和教師科研提供了堅(jiān)實(shí)的環(huán)境基礎(chǔ)。

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