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(yōu)勢,對通過WEB進行數(shù)控系統(tǒng)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(shù)控;遠程控制:TC659:A 0言隨著計算機、通信和網(wǎng)結技術的發(fā)展,制造系統(tǒng)也向著集成化、網(wǎng)結化、全球化方向發(fā)展。充分利用異地資源、設備、知識等快速響應市場需求,生產(chǎn)出滿足用戶需要的產(chǎn)品已成為制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢和基本要求。數(shù)控機床作為制造系統(tǒng)自動化的基礎裝備,通過網(wǎng)結對其進行操作、監(jiān)控、故障診斷等遠程控制,對于網(wǎng)結化制造的具體實施有著重要意義。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心部分,開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展為數(shù)控機床上網(wǎng)實現(xiàn)生產(chǎn)管理、工藝設計、設備調(diào)度、網(wǎng)結控制等提供了可能。
本文在對數(shù)控系統(tǒng)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(shù)控系統(tǒng)的特點和WEB應用的優(yōu)勢,提出了一種通過網(wǎng)結利用WEB技術對數(shù)控系統(tǒng)進行遠程控制的解決方案,為異地遠程的網(wǎng)結制造和企業(yè)的綜合自動化奠定基礎。
1數(shù)控系統(tǒng)遠程控制可采用的方法計算機與數(shù)控加工設備的通信方式取決于數(shù)控系統(tǒng)的通信接口與通信協(xié)議。數(shù)控系統(tǒng)提供的通信接口主要有:異步串行通信接口,DNC接口,現(xiàn)場總線接口,MAP接口,以太網(wǎng)接口等。因此對數(shù)控系統(tǒng)進行遠程控制主要有以下幾種方案。
L1串行口數(shù)控系統(tǒng)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(xiàn)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(shù)控技術。
接口可實現(xiàn)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(fā)難度大。
L3采用IVPP網(wǎng)或現(xiàn)場總線接口采用網(wǎng)結接口通信速率快、可靠性高,可實現(xiàn)一些實時性很強的控制要求。
對于提供以上接口的數(shù)控系統(tǒng),如果要通過Internet對其進行遠程控制,一般可經(jīng)過位于現(xiàn)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(xiàn)場主機來控制數(shù)控系統(tǒng),如所示。
L4采用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)結接口對于提供這類接口的數(shù)控系統(tǒng)可以直接接入Internet與異地遠程計算機相連,實現(xiàn)端到端的遠程控制。
由于傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)硬件資源不足,要實現(xiàn)在Internet上端到端的遠程控制,則需要對數(shù)控系統(tǒng)編寫復雜的網(wǎng)結程序,對于非專業(yè)的技術人員來講難度太大,除非數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部已經(jīng)嵌入能實現(xiàn)Internet連接所必需的硬件與網(wǎng)結協(xié)議模塊。而基于PC機的開放式數(shù)控系統(tǒng)則能夠充分利用通用PC機的軟硬件資源和聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢。因此本文提出的基于WEB的遠程數(shù)控系統(tǒng)解決方案,就是建立在這種提供TCP/IP協(xié)議網(wǎng)結接口、采用DCS操作系統(tǒng)的基于PC機的開放式數(shù)控系統(tǒng)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(shù)是靜態(tài)的,客戶機通過URL地址向服務器發(fā)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(xiàn)了“通用網(wǎng)關接口”即CGI,它是駐留在服務器端口的應用開發(fā)程序。CGI功能的加入使WWW環(huán)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(jù)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(tǒng)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(tǒng)X這種結構可以直接由客戶機向服務器發(fā)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(xiàn)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(tǒng)實現(xiàn)的功能及采用的關鍵技術立1實現(xiàn)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(shù)控機床的操作,實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)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(tài)的在線反饋等。
立2采用的關鍵技術支術是Internet迅速發(fā)展的重要因素,