数控机床系统中的嵌入式工控机

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随着CAD/CAM一体化技术和局域网技术的普及和应用，目前多数企业在新产品设计开发、工艺过程编制和数控机床程序编制的效率和质量上都得到了明显的提高，企业的技术管理与生产管理已经进入了网络化时代。而与CAD/CAM密切相关的数控机床管理仍然处于原始状态，成为制约企业现代化管理水平提高的瓶颈。实现企业数控机床的网络化管理，使企业的管理水平得到了新的提高。

　　一、系统原理

　　数控机床主要由数控装置、伺服机构和机床主体组成。输入数控装置的程序指令记录在信息载体上，由程序读入装置接收，或由数控装置的键盘直接手动输入。数控装置包括程序读入装置和由电子线路组成的输入、运算、控制和输出等部分。数控装置按所能实现的控制功能分为点位控制、直线控制、连续轨迹控制3类。

　　二、数控机床联网前的主要问题

　　对于程序量要求相对较少的数控机床，一直是采用手工键盘输入方式，这种方法的弊病是：效率低、占用机时长、易出错。

　　而程序输入量比较大的数控机床，则使用一个台式计算机放在机床边专门用于程序传输。这种方法的缺点是：环境恶劣，计算机维护困难；多采用商用系统软件，适应性及升级换代困难；操作方法复杂，对操作者的素质要求高；多人操作一台计算机，程序文件的管理混乱。因此，嵌入式工控机就成了更好的选择，这里采用研华科技的ARK-5280，它具有高性能处理性能、丰富I/O接口、满足客户应用的扩展能力使用环境0～45℃或-20～55℃宽电源DC9V～35V，支持CF、25寸硬盘存储等特性。

　　三、针对问题制定解决方案

　　通过多方面调研，企业内部局域网已发展到一定的规模，为了提升中国制造到中国创造，很多企业CAD/CAM一体化应用已经非常普遍，因此数控机床走网络化管理的道路是解决问题的最佳选择。

　　在机床联网系统中，网络服务器、局域网线、CAD/CAM系统和数控机床是企业已存在的资源；系统管理机是一台安装了联网专用软件的嵌入式工业控制计算机，可将客户管理端软件安装在局域网的任何一台计算机上作为管理工作站；联网系统管理机是一台专用计算机，运行客户管理操作系统，其作用是接受各工作站的调度，向网络上所有数控机床发送指令，实现机床信息的统一管理；远程通信接口设备是专用于主控机与机床间通信的多串口分配器，其特点是可实现远距离传输而无信号损失。

　　实现数控机床联网后，将在数控程序管理和程序传输方面有了明显改善。