0 导言
数控机床正常作业除了必要软硬件外，还需求比如体系参数、刀具及坐标系偏置数据、螺距差错补偿数据、盯梢差错、机床运动坐标、主运动和进给速度、PMC 信号状况等动静态数据。目前国内大部分企业对机床作业状况监控和动静态数据收集办理依然停留在单机在线或串口通讯办法阶段，无法完结集成办理，然后形成了信息化孤岛。跟着工业化进程的推动，对数控设备进行信息化共同会集办理甚至对机床作业状况进行实时监控的重要性逐渐被人们认知，而计算机网络技能的开展尤其是现场总线以及工业以太网技能的开展，使企业数控设备集成监管成为了或许。本文以FANUC 体系为例介绍根据以太网的数控机床集成技能。
1 数控机床网络集成体系构架及功用
图1 为FANUC 体系数控机床网络集成体系构架，它首要包括以下几个部分。
图1 FANUC 体系数控机床网络集成体系构架
1.1 体系集成以太网软件
FANUC 体系运用的以太网软件从来历上分首要
有以下两种：
（1） 直接购买FANUC 供给的相关软件，如根本操作包1（FANUC Basic Operation Package 1／A02B‐0207‐K752） 、长途确诊包（Machine Remote DiagnosePackage ／ A08B‐9210‐J515） 、出产体系办理与操控软件包CIMPLICITY HMI 等。
（2） 运用Microsoft Visual Basic 或许VisualC＋ ＋ ，合作FANUC 供给的FOCAS２ （A０２B‐0207‐K737）运用程序接口（API）进行自主编程。软件功用包括机床数据办理（如NC 程序、体系参数、宏变量、刀具偏置、工件坐标系偏移、螺距差错补偿等数据的读写及办理） 、CNC 显现（如主轴和进给轴数据显现、加工时刻、刀具信息、坐标数据） 、状况监测（如梯形图次序程序、机床信号、进给轴及主轴波形信号、操作及报警经历） 、在线调试（如交融FANUC LADDER和SERVO GUIDE 进行在线PMC 和伺服调试）等。
1.2 计算机
计算机是以太网软件的作业服务器一同可担任机床数据的数据服务器，应具有以太网卡及满足要求的体系装备，一同应具有Windows 自带的IIS 或许第三方的Serv‐U 等FTP 服务软件。
1.3数据服务器
数据服务器视体系规划大小可独自或与体系主机共用计算机，首要功用是存储和办理机床上传的各种数据。
1.4 数控机床
多台数控机床可经过以太网衔接到体系主机和数据服务器，机床应具有并注册必要的以太网功用和硬件。
2 数控机床网络集成体系软硬件
FANUC 系列数控体系的以太网硬件设备首要有快速以太网板（Fast Ethernet Board）和数据服务器板（Fast Data Server Board）两种，对应功用叫做以太网功用（Ethernet Function）和数据服务器功用（DateServer Function） 。现0i － MD 和0i － TD 体系都标配有内嵌式以太网和PCMCIA 网卡，而0i － Mate MD和0i － Mate TD 只标配PCMCIA 网卡。PCMCIA 网卡和内嵌式以太网的功用挨近，仅仅PCMCIA 网卡不支撑FANUC 程序传输软件。
FANUC 0i － D 系列中的0i － MD／0i － TD 体系都规范装备有支撑100Mb／s 的内嵌式以太网。将CNC 与电脑衔接起来，即可进行NC 程序的传输、机械的操控和作业状况的监督、机械的调整和保护。其根本功用包括：
（1） 根据FTP 传输功用的NC 程序传输，可经过CNC 画面的操作来传输NC 程序。电脑侧运用FTP服务器软件，所以，能够与Windows 环境以外的主机一同传输NC 程序。
（2） 根据FOCAS2／Ethernet 的机械操控和监督，可运用i CELL 和CIMPLICITY 创立进行机械操控和监督的体系。此外，能够直接运用FOCAS２／Ethernet功用，创立共同的运用软件；也可经过CNC 主导信息告诉功用，运用NC 程序或许梯图程序宣布的指令，从CNC 自发地向电脑的运用程序发送告诉信息（CNC／PMC 数据） 。
（3） 能够在线进行根据FANUC LADDER‐ Ⅲ 以及SERVO GUIDE 的机械调整和保护、梯图程序的保护和伺服电机的调整。
FTP 传输功用可运用Windows 自带的IIS 或许第三方的Serv‐U 等FTP 服务软件。而次序程序调试和伺服调整可运用FANUC 专用工具，经过以太网衔接办法对数控机床进行在线调试与干涉。因而数控机床网络集成体系开发的技能难点和要害点是操控和监督以太网软件，当然FANUC 供给规范软件CIMPL%&&&&&%ITY，但由于价格昂贵和体系规划要求习惯性问题，一般挑选运用Visual Basic 或许Visual C ++自主开发根据FOCAS2／Ethernet 功用的用户软件。
FOCAS2 即FANUC Open CNC API Specificationsversion 2，是FANUC 供给给用户的运用程序接
口函数库，经过调用这些规范函数即可完结计算机与数控机床之间的信息交互。例如经过Read the nameof controlled axis and spindle name 函数读取操控轴和主轴称号；经过Set origin／preset relative axis position函数设置原点／预设相关坐标方位等。在运用Visual Basic 或许Visual C ＋ ＋ 编程时需作如下初始化设置： ① 将FOCAS1/2库函数Fwlib32． dll 、Fwlibe1．dll 、Fwlib３２ ．lib 及头文件Fwlib32 ．h 复制到工程文件夹中；② 点击程序“工程”菜单后呈现“设置”子菜单，再次点击后呈现设置对话框，挑选“Link”标签，在“目标／库模块”中输入库文件名“Fwlib32 ．lib” ；③ 在完结类文件（ ．cpp）中包括头文件Fwlib32．h 。
通讯线路的树立与封闭按如下过程完结：调用句子short back ＝ cnc＿ allclibhndl3（“192 .168.0．100” ，8193 ，0 ，&h）来树立通讯链路，正常时将回来0（EW＿OK）并获得通讯句柄h ，可供其他库函数调用。其间“192.168.0.100”为机床IP 地址，8139为端口号。断注册讯线路的函数为cnc＿freelib － hndl（h） ，仅需传入通讯句柄h 。设置时计算机侧的IP 地址前三位（192.168.1.0.100）需与机床侧相同。PMC 信号是机床正常作业的重要信号，也是判别机床作业状况和毛病状况的重要依据。关于FANUC数控体系而言，有X 、Y 、F 、G 、R 等多种接口信号。为了读取接口状况，编程时需调用函数：FWLIBAPIshortWINAPI pmc ＿ rdpmcrng （ unsigned shortFlibHndl ， short adr ＿ type ，short data ＿ type ，shorts＿number ，shorte＿ number ，short length ，IODBPMC 倡buf） 。其间：FlibHndl 为通讯句柄，adr＿ type 为地址类型，s＿number 、e＿number 分别为PMC 地址的开始号与完毕号，length 为数据块的长度。关于字节型变量，读取的数据存放在buf ．u ．cdata［（）］中。
3 数控机床侧的设置
FANUC 的以太网功用首要经过TCP／IP 协议完结，运用的时分在CNC 体系上只需设定CNC 的IP 、TCP 和UDP 端口等信息即可。以太网、内嵌式以太网和PCMCIA 的设定办法相同，下面以内嵌式以太网的设定办法为例进行阐明，详细操作办法如下：首先将20号参数改为5；按SYSTEM → 公共键，体系IP 地址的设定画面如图2 所示，当体系与一台以上机床衔接时，需求填写路由器地址，如不需求，则不必填写；按下FOCAS2 键，进行FOCAS2 的设置，TCP 设定为8193 ，UDP 一般设定为8192，时刻距离一般设定为10 ；按下TCP 传送键进行TCP 传送设定，输入主机IP 地址和主机设定的用户名和暗码，端口号和主机共同设定为２１ 。［FTP 传送］画面如图3 所示 。
图2 体系IP 地址设定
图3 ［FTP 传送］画面
4 计算机侧的设定
在Windows XP 下运用FTP 服务能够运用Windows XP 自带的IIS（Internet Information Server） ，也能够运用其他的第三方软件。下面介绍运用IIS 进行设定的办法：翻开“操控面板→ 办理工具→ Internet 信息服务” ；翻开目录树，右键单击默许FTP 站点，翻开特点页面；单击“FTP 站点”选项卡，在此页面设置端口号，一般默许端口是２１ ，不必修正，其他都能够运用默许值。IIS 端口和衔接设置如图４ 所示。安全账户的设定如图５ 所示，安全帐户选项卡页面不必修正。别的，此处的用户名是为匿名拜访FTP资源而树立的Windows 体系帐户，不要随意修正。如需求自定义登录FTP 服务器的用户名和暗码，可在“操控面板AE 用户帐户”中增加。运用IIS 做FTPServer 时，能登录Windows 的帐户都能够拜访FTP资源。别的，IIS 还供给了匿名拜访功用，登陆用户名为Anonymous ，暗码为恣意字符串，引荐运用。
图4 IIS 端口和衔接设置
图5 安全账户设定
5 完毕语
跟着工业化进程的推动，对数控设备进行信息化共同会集办理甚至对机床作业状况进行实时监控的重要性逐渐被人们认知。JCSDNC 是北京机床研究所研发的新一代数控机床联网体系，在传统的DNC 体系上增加了设备状况收集、车间工况数据收集和出产数据交换功用，其联机数量能够扩展到２５６ 台数控机床；CAXA DNC 是北京数码大方科技有限公司开发的分布式数控办理软件，体系底层数据运用MS SQLServer 数据库，理论上对接入机床的数量不加约束 。制作企业也可根据出产规划和办理详细需求开发合适自己的数控机床集成办理体系。
