基于工业以太网的数控机床DNC通信系统研究与开发

sophie0love — Tue, 09 Nov 2021 16:53:34 GMT

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DNC（Direct Numerical Control或Distributed Numerical Control）是一种车间级数控机床组网与通信的技术，它具有投资小、见效快等优点。尤其FMS（Flexible Manufacturing Systems）被实践证明具有物流投资大、建设周期长等弊端后，DNC更是得到了快速地发展，它是一种适合我国制造企业实际情况的车间自动化技术方案。 DNC通信系统是DNC其它功能实现的基础。本论文首先研究了传统的DNC通信系统常使用的通信技术，如串行通信技术和现场总线技术，并分析了它们实现DNC通信的优势和不足；然后介绍了一种当前发展较新的DNC通信系统方案——采用局域网技术实现DNC通信。针对串行通信技术和现场总线技术实现DNC通信系统的不足，论文提出采用工业以太网技术实现DNC通信。论文从工业以太网的确定性、实时性和安全性等方面，论述了工业以太网技术应用到DNC通信系统中的可行性，设计了基于工业以太网技术的DNC通信系统的硬件实施方案，包括网络拓扑、硬件构成和各组成部分的作用。在上述工作的基础上，重点研究了采用套接字技术实现网络通信的方法，给出了实现一个套接字对象在多个对话框中共用的解决办法，并在网络的应用层设计了本DNC通信系统的通信协议；为了使DNC服务器能够同时响应多个客户的请求，着重研究了基于多线程技术的套接字编程技术，并采用线程同步控制技术实现了线程间的同步。使用MFC（Microsoft Foundation Class）开发了一个DNC通信系统，此DNC通信系统包括服务器端和客户端应用程序，实现的主要功能有：数控加工代码的下载和上传、在线加工、工艺文件的下载和上传、用户管理、权限管理和日志管理等。最后，为开发的应用程序设计了测试方案，在单用户和多用户两种状态下，验证了开发的DNC通信系统能够满足设计要求，系统运行稳定。

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