華中世紀星HNC—22M機床聯網的實踐

杜武勝

摘 要：信息網絡化是21世紀數控機床的發展方向，又是機械制造企業現代化的標志之一。文章就華中世紀星HNC-22M數控機床如何實現機床聯網做了相關的解決方案，使學生在數控實訓中更好地認識和掌握數控機床的現代化制造技術。

關鍵詞：華中世紀星；機床聯網；數控實訓

1 引言

從1952年美國麻省理工學院研制出第一臺試驗性數控系統，數控系統到現在已走過了60余年的歷程。隨著網絡技術的成熟和發展，制造企業又提出了數字制造的概念。數字制造，又稱“e-制造”，是機械制造企業現代化的標志之一。隨著網絡信息技術的大量采用，越來越多的用戶在采購數控機床時要求具有遠程通訊服務的功能。通過數控機床的聯網，可以使數控機床具有雙向、高速的聯網通訊功能，保證信息流在車間各個部門間暢通無阻。數控機床的信息網絡化既可以實現網絡資源共享，又能實現數控機床的遠程監控、控制、培訓、管理，還可以實現數控機床故障的遠程診斷和維護等。

2 機床聯網的重要性分析

目前，我校數控綜合加工實訓車間有華中世紀星HNC-22M數控銑床一臺，數控系統的軟件版本為7.00。由于其版本過低，導致在數控實訓時，計算機與數控機床之間的網絡通訊、遠程控制以及NC程序管理都無法實施。特別是當計算機與數控機床之間的RS232數據通信出現通訊故障時，數控機床的聯網技術顯得尤其重要。

3 機床聯網的方案

數控機床的聯網，主要指數控機床的系統與外部其他控制系統或上位計算機進行網絡連接和網絡控制。數控機床一般先與生產現場內部的局域網連接，再經因特網通向企業外部。下面是筆者解決華中世紀星HNC-22M機床與計算機聯網問題的方案：

3.1 聯網使用的網卡驅動

華中世紀星HNC-22M機床的數控系統是在MS-DOS的基礎上建立的，標準的MS-DOS系統不包含網絡功能，所以必須安裝基于MS-DOS的網絡客戶端軟件，才能讓建立在MS-DOS上的華中世紀星HNC-22M機床訪問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的網絡客戶端軟件：MSClient。通過相應的網卡驅動的安裝，可以驅動華中世紀星HNC-22M機床中的網卡功能。打開華中世紀星數控機床的電源并把系統上電，將MSClient軟件的安裝程序通過U盤拷貝至華中世紀星數控系統的C盤中，并執行setup.exe安裝程序，選擇數控機床相對應的網卡驅動及相關網絡協議，如圖1所示。

圖1 MSClient軟件安裝界面

3.2 聯網使用的網絡協議

3.2.1 IPX協議：IPX協議是Novell NetWare自帶的最底層網絡協議，主要用來控制局域網內或局域網之間數據包的尋址和路由，只負責數據包在局域網中的傳送，并不保證消息的完整性，也不提供糾錯服務。

3.2.2 SPX協議：SPX協議是基于施樂的Xerox SPP協議，同樣是由Novell公司開發的一種用于局域網的網絡協議。在局域網中，SPX協議主要負責對整個傳輸的數據進行無差錯處理，即糾錯。SPX協議一般和上面介紹的IPX協議組合成IPX/SPX協議來使用，多用于Netware網絡環境以及聯網游戲。

3.2.3 NWLink IPX/SPX/NetBIOS是一種常用的兼容傳輸協議，是Windows XP的內置協議。它支持將Windows 2000 Server服務器連接到Novell NetWare服務器上。通過使用NWLink協議，Windows和NetWare客戶可以訪問在對方服務器上運行的客戶或者服務器應用程序。

3.2.4 NetBEUI協議：NetBEUI是為IBM開發的非路由協議，用于攜帶NetBEUI通信。NetBEUI缺乏路由和網絡層尋址功能，既是其最大的優點，也是其最大的缺點。因為它不需要附加的網絡地址和網絡層頭尾，所以很快并有效適用于只有單個網絡或整個環境都橋接起來的小工作組環境。

3.3 聯網所需設備及材料

有兩種情況可以使數控系統與計算機進行網絡連接，即雙機對聯與局域網連接。各自需要的設備及材料如下表1所示：

表1 數控機床聯網所需設備及材料

由于使用局域網連接方案要準備的設備有HUB和網線兩根，連接時不論是從設備的擺放或者是連接的可靠性看都不如使用雙機對聯方式，故采用雙機對聯法。

3.4 聯網使用的文件及配置

聯網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星數控系統的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 數控機床聯網所使用文件

3.5 將機床與Windows XP聯網

首先，在Windows XP系統中更改計算機名為“CNC”，然后安裝NetBEUI網絡協議和啟用Guest賬戶。此外，在Windows XP中的任意一個盤符下創建一個名為“PROG”的共享文件夾。最后，啟動華中世紀星HNC-22M數控系統并接上鍵盤，按下ALT+X進入DOS狀態，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。系統會提示映射成功，這樣就建立了數控機床與計算機之間的網絡聯接，用戶可以在機床上通過DOS命令來對計算機中的共享文件夾進行各種操作了。

4 機床聯網后所帶來的便利

通過華中世紀星HNC-22M數控機床與計算機的聯網，我們獲得了許多便利：（1）學生可以在二樓的數控仿真實驗室中將編寫好的數控加工程序傳輸至一樓實訓車間的數控機床中，實現遠程加工；（2）在對數控機床的進行維護時，如果需要對數控系統的參數進行備份，可以編寫簡單的批處理文件，實現數控系統的參數備份與恢復；（3）當數控機床RS232數據通訊出現故障時，可以作為一種替代方式解決機床到計算機的數據通訊問題；（4）實現了巨量數控加工程序的快速傳輸，例如通過數控機床RS232數據通訊傳輸一個大小為5M的加工程序，所需要的傳輸時間在10分鐘左右，而采用機床網絡傳輸僅需要幾秒鐘即可完成。以上這些便利條件，使得數控實訓教學可以順利開展，大大提高了教學效率。

5 結束語

信息網絡化是數控機床發展的趨勢之一，是實現現代化制造模式、全球制造的基礎單元。數控機床聯網技術的應用，給學生構建了一個現代化的網絡制造環境，加深了學生對 “e-制造”技術的了解和認識，同時也為學生實訓和教師科研提供了堅實的環境基礎。

參考文獻

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