基于PDM的网络DNC系统的研究与开发
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摘要
随着制造业信息化进程的不断深入,制造业对实现数字化设计/制造/管理一体化技术要求越来越强烈。如何充分运用计算机技术、网络技术、CAD/CAM/CAPP技术和计算机信息管理技术把制造加工车间的数控设备、企业的CAD/CAM/CAPP系统、上层管理部门联系起来,构建数控车间的网络化集成管理系统是现代制造加工车间实现信息化的关键。因此,研究数控车间数控设备的管理系统与企业相对独立的CAD、CAM、CAPP系统的集成技术对于提高数控车间的信息化管理水平具有非常重要的意义。
结合国内外相关技术的研究现状,本文介绍了在数控车间网络化管理中广泛采用的DNC技术,分析了当前国内外商业化的DNC系统存在的问题,并在网络DNC概念的基础上引入了PDM技术,将PDM技术与DNC技术相结合,构建“基于PDM的网络DNC系统”,真正实现数控车间管理网络化。在此基础上,本文主要论述了基于PDM的网络DNC系统具有的功能、数控车间网络DNC运行模式,以及构建该系统所需要的关键技术(异构数控系统联网技术、串行通信技术、数控设备远程控制、Windows多线程技术、Winsock网络编程技术、数据库访问及编程技术、BOM报表技术、NC代码数控仿真技术等),并开发了一套车间网络管理系统软件(STAR网络DNC)。
系统软件开发工具采用Visual C++6.0,数据库管理系统采用MicrosoftSQL Server 2000。系统人机界面友好,操作简单,可移植性好。该系统在中国电子科技集团公司某研究所和安徽省数字化重点实验室制造车间得到了良好的应用,具有广泛的应用前景和较好的实用价值。
With the proceeding of manufacture information industry, there is a strong appeal for incorporate technology of digital design/manufacture/management in manufacture industry. The key problem is how to make full use of computer technology, network technology, CAD/CAM/CAPP technology, and computer information management technology to link up manufacture workshop NC machine, enterprise CAD / CAM / CAPP system, the upper management,and to construct the NC Workshop integrated network management system. Therefore, the study of NC Workshop equipment management system and enterprise relatively independent CAD, CAM, the CAPP system integration technology for improving the NC workshop information management level has very important significance.
Combining domestic and overseas research on technology related to the status quo, this paper introduces the DNC technology widely used in workshop of NC Network management,and analyses the problem of current domestic and foreign commercial presence of the DNC system, based on the concept of the network DNC we introduced the PDM technology, combined DNC technology with PDM technology,the "network-based PDM DNC system" is presented. To realize NC Machine Network management, Online processing accessibility, at the same time optimize and balance enterprises'resources. On this basis, this paper discusses the "network-based PDM DNC system" functions, NC plant network DNC operation mode mainly, as well as the key technologies needed to construct this system. And a related softeware has been programmed (STAR network DNC).
System software is programmed by Visual C + + 6.0. Database management system uses Microsoft SQL Server 2000.Friendly interface,easy study and simple operation,good replanted is the main features of this system. The system has good application in key laboratories of digital manufacturing shop of Anhui province and China Electronics Technology Group No. 16 Research Institute. Therefore, the system has broad prospects for application and good application value.
结合国内外相关技术的研究现状,本文介绍了在数控车间网络化管理中广泛采用的DNC技术,分析了当前国内外商业化的DNC系统存在的问题,并在网络DNC概念的基础上引入了PDM技术,将PDM技术与DNC技术相结合,构建“基于PDM的网络DNC系统”,真正实现数控车间管理网络化。在此基础上,本文主要论述了基于PDM的网络DNC系统具有的功能、数控车间网络DNC运行模式,以及构建该系统所需要的关键技术(异构数控系统联网技术、串行通信技术、数控设备远程控制、Windows多线程技术、Winsock网络编程技术、数据库访问及编程技术、BOM报表技术、NC代码数控仿真技术等),并开发了一套车间网络管理系统软件(STAR网络DNC)。
系统软件开发工具采用Visual C++6.0,数据库管理系统采用MicrosoftSQL Server 2000。系统人机界面友好,操作简单,可移植性好。该系统在中国电子科技集团公司某研究所和安徽省数字化重点实验室制造车间得到了良好的应用,具有广泛的应用前景和较好的实用价值。
With the proceeding of manufacture information industry, there is a strong appeal for incorporate technology of digital design/manufacture/management in manufacture industry. The key problem is how to make full use of computer technology, network technology, CAD/CAM/CAPP technology, and computer information management technology to link up manufacture workshop NC machine, enterprise CAD / CAM / CAPP system, the upper management,and to construct the NC Workshop integrated network management system. Therefore, the study of NC Workshop equipment management system and enterprise relatively independent CAD, CAM, the CAPP system integration technology for improving the NC workshop information management level has very important significance.
Combining domestic and overseas research on technology related to the status quo, this paper introduces the DNC technology widely used in workshop of NC Network management,and analyses the problem of current domestic and foreign commercial presence of the DNC system, based on the concept of the network DNC we introduced the PDM technology, combined DNC technology with PDM technology,the "network-based PDM DNC system" is presented. To realize NC Machine Network management, Online processing accessibility, at the same time optimize and balance enterprises'resources. On this basis, this paper discusses the "network-based PDM DNC system" functions, NC plant network DNC operation mode mainly, as well as the key technologies needed to construct this system. And a related softeware has been programmed (STAR network DNC).
System software is programmed by Visual C + + 6.0. Database management system uses Microsoft SQL Server 2000.Friendly interface,easy study and simple operation,good replanted is the main features of this system. The system has good application in key laboratories of digital manufacturing shop of Anhui province and China Electronics Technology Group No. 16 Research Institute. Therefore, the system has broad prospects for application and good application value.
引文
[1]刘飞,张晓冬,杨丹.制造系统工程[M].北京:国防工业出版社,2000
[2]刘飞.制造自动化的广义内涵、研究现状和发展趋势[J].机械工程学报,1999,35(1):1-5
[3]Jay Lee.关于未来制造业的战略思考[J].中国机械工程,1999,10(4):1-3
[4]雷源忠.美国制造业的发展战略、研究近况及我们的对策[J].中国机械工程,1994,5(2):63-64
[5]范玉顺,刘飞等.网络化制造系统及其应用实践[M].北京:机械工业出版社,2003,3
[6]张曙.中国制造企业怎样进入21世纪[M].北京:国防工业出版社,1997
[7]Tim Kisiel.MES:Achieving Rapid Return on Investment[R].DAI White Paper,2002
[8]饶运清,李培根,李淑霞等.制造执行系统的现状与发展趋势[J].机械科学与技术,2002,21(6):1011-1016
[9]彭瑜.制造执行系统(MES)的发展和挑战[C]“工业仪表与自动化在中国”学术会议论文集.昆明,2002.9
[10]王纯贤.网络化制造环境下以人为中心的制造执行系统关键技术研究[D].合肥工业大学博士论文,2005
[11]任玉田,焦振学.机床计算机数控技术[M].北京:北京北京理工大学出版社,1996
[12]魏孝斌,王宁生.企业集成DNC技术的研究与应用[J].机械与电子,2002(1):21-23
[13]伍小虎.网络环境下数控加工信息的管理[D].北京航空航天大学硕士学位论文,2004
[14]Firm D L.Broad Scope DNC.Manufacturing Engineering.1987,99(2):49-287
[15]方水良.柔性制造系统的应用研究一两层局域网柔性DNC系统的研究与开发.南京航空学院博士学位论文,1990
[16]张旭梅.集成DNC运行模式及通讯技术研究[J].计算机集成制造系统,1998,4(1):32-35
[17]张旭梅,刘飞,王时龙,陶桂宝,杨萍.集成DNC技术的车间运行模式探讨[J].计算机集成制造系统,1999,10(10):1132-1134
[18]熊斌,谭建荣,何余仁等.敏捷DNC系统的理论探讨[J].计算机集成制造系统,1999,5(6):1-6
[19]史振萍.PDM的发展及基PDM的CAPP系统[J].中国科技信息,2006(23):108-111
[20]周本华,杨华馥.基于PDM的数控机床网络管理DNC[J].制造技术与机床,2004,(5)78-80
[21]张旭梅.集成DNC运行模式及通讯技术研究.重庆大学博士学位论文,1998
[22]熊峰.DNC技术的二层车间控制模式的研究和应用[D].重庆大学博士学位论文,2002
[23]赵海等.现场总线网络控制系统中全局通信与控制规划.电子技术应用,1996(5):40
[24]谢楠.面向车间的异构DNC集成控制系统的研究和应用[D].江苏大学硕士学位论文,2003
[25]伊登峰.基于网络的CAM系统关键技术的研究[D].河海大学硕士学位论文,2004
[26]蒋承延,吴思远.大型ORACLE数据库优化设计方案[J].电脑知识与技术,2007(6)1518-1662
[27]肖桂东等.SQL Server疑难解析[M].北京:电子工业出版社,2003
[28]任哲等.MFC Windows应用程序设计[M].北京:清华大学出版社,2004
[29]李生.面向网络制造的DNC系统的研究和开发[D].四川大学硕士学位论,2004.
[30]Jeffrey Richter著,王建华、张焕生、侯丽坤等译.Windows核心编程[M].北京:机械工业出版社,2006
[31]杨雪峰.基于以太网的DNC通讯与管理平台研究与实现[D].北京航空航天大学硕士学位论文,2004
[32]汪小平,刘韬等.Visual C++6.0开发网络典型应用实例导航[M].北京:人民邮电出版社,2005
[33]汪晓平,刘韬等.Visual C++6.0开发网络典型应用实例导航[M].北京:人民邮电出版社,2005.9
[34]童秉枢,李建明.产品数据管理(PDM)技术[M].北京:清华大学出版社,2000.11
[35]朱文华,杜素芬.OLE技术与CAD图库管理[J].制造业自动化,1999(4):24-26
[36]葛研军,杨智,崔建国.数控加工网络化DNC通讯系统[J].组合机床与自动化加工技术,2005(4):56-58
[37]浅析PC机串口通讯流控制.http://www.laogu.com/wz_1149.htm
[38]杨智.数控机床网络化DNC技术研究[D].大连交通大学硕士学位论文,2005
[39]Chris Koepfer,Ramping Upto HighSpee Machining[J].Modem MachineShop,2001(8)
[40]张晓红.基于ISO编码的串行通讯方法[J].微计算机信息2003第19卷4期
[41]高振清,孙厚芳,沈卓.串行通信机床信息采集与远程监测技术研究[J].机床与液压,2007(4):92-97
[42]吴晓莉,林哲辉等.MATLAB辅助模糊系统设计[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002
[43]陈国金,王召鹏.数控设备数据采集方法研究[J].机电工程,2005(9):29-31
[44]唐友明,朱传敏.数控仿真系统的开发与研究[J].电力机械2007(2):74-76
[45]乐广军,周宏甫.数控代码语法检查及图形仿真系统的研究[J].计算机应用与软件,2005(4):56-59
[46]姜晓峰,李云飞.三维动画技术在数控加工仿真中的应用[J].计算机应用2002(2):55-56
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