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智能移动设备的数控系统研究

引言智能制造、协同制造等先进制造模式对车间数字化制造设备的要求越来越高。车间是一个不确定的系统,而人具有形象思维的能力,把人的…

导言

  智能制作、协同制作等先进制作方式对车间数字化制作设备的要求越来越高。车间是一个不确定的体系,而人具有形象思维的才能,把人的智能和出产设备的自动化结合起来将为制作企业的信息集成和协同制作发明很好的条件,而展开根据智能移动设备的数控体系的研讨,即掌上数控体系(PalmCNC),将为底层出产设备的操控和上层办理层的信息沟通供给很好的渠道。

1 数控体系的模型

  1.1 掌上数控体系硬件渠道的挑选

  掌上数控体系硬件渠道挑选Pocket PC。它的长处是能够在任何时刻、任何地址经过无线通讯技能(802.11或蓝牙)得到想要的信息,一起也能在任何时刻任何地址对信息进行修改和发布。这种获取和修改发布信息的实时性特色有利于对数控体系的进一步研讨与开发;有利于开发便利办理者或操作者在车间对数控设备进行实时办理、实时操控和实时在线协助的数控体系。

  1.2 Palm CNC的无线通讯技能

  802.11 g标准与曾经的802.11协议标准比较有以下特色:在2.4 G频段运用OFDM调制技能,使数据传输速率进步到54 MB/s;802.11 g标准能够与802.11 b的WiFi体系彼此连通,存在于同一AP网络里,确保了后向兼容性。802.11 g无线通讯标准具有高移动性、可扩充性强、建造成本低、抗干扰才能强、通讯速度高级特色,能够确保在车间杂乱而又恶劣环境下安全作业。所以关于Palm CNC而言,选用802.119无线通讯的标准是彻底可行的。

  1.3 数控体系的体系模型

Palm CNC能够与车间办理层和车间设备层彼此通讯,完成信息交流,即向上能动态地向车间办理层反应车间设备层的实时作业情况,一起也能从车间办理层获取实时的调度信息和其他在线协助;向下能动态操控车间设备层,动态搜集车间设备的实时信息,特别是对一般设备的信息搜集。能够发挥Pocket PC的移动才能,从车间办理层下载NC程序,然后传到相应的数控设备上,削减输入的过错。然后完成车间底层信息搜集一反应一操控三位一体化,使车间构成一个真实意义上的闭环体系,如图1所示。


图1车间数字一体化闭环体系原理图

  能够看出,车间办理层(车间服务器)、数控体系(PDA)和车间设备层能够经过无线通讯进行信息交流,而要进步信息在车间底层的互活动才能,就必须丰厚数控体系的功用,能够选用c/s或B/S结构。经过剖析和评论后,提出了如图2所示的Palm CNC模型。它选用事情驱动,因此具有杰出的可扩展性。


图2 PalmCNC模

  1.4 数控体系的网络拓扑结构

  图3是Palm CNC网络拓扑结构。是一种可重构的、支撑制作体系无缝集成的新式数控体系。数控体系根据移动客户/Web服务器方式的结构,它的中心是把移动设备(掌上电脑和智能手机)引进来,将数控体系分为数控移动操控器(客户端)和数控设备操控器(固定在数控机床、机器人、AGV小车等数字化设备上的Web服务器)两部分,然后不只彻底改变人依附于机器的传统人机界面(HMI)操作方式,并且用阅读器的一致人机界面替代传统的彼此独立的人机界面(即传统的c/s方式下的客户端人机界面)。这样.只需有一个安装了Web阅读器的移动操控器。就能够操作任何数字化设备。


图3 Palm CNC网络拓扑结构图

  (1)服务供给层

  设备操控器作为Web服务器,支撑ISO-OSI网络互联标准,具有很强的敞开性。它经过蓝牙或许802.11等无线通讯技能完成联网功用,向移动操控器或许其他网络用户供给Web服务。它支撑标准的总线型、星型、环型等拓扑结构。从客户/服务器的视点看,曩昔的CNC仅经过接口与外界进行部分数据交流,是关闭的;数控体系从内部支撑敞开式体系互联标准,因此它是真实敞开的。它的敞开性体现在:建立在自身就具有敞开性的PC资源基础上,软硬件资源丰厚;支撑ISO-OSI互联标准;数控体系支撑Internet/ Intranet的wwW服务和WebBrowser阅读器阅读。

  (2)本地服务恳求层

  移动操控器是数控体系重要组成部分,称其为本地服务恳求者。本地服务恳求者可经过两种方法拜访机床操控器(Web服务器):若客户端具有Web阅读器,可经过阅读器拜访一致的Web服务界面(它在客户端表现为网页方式);关于不支撑Web阅读器的设备,可经过客户端程序(如WindowsForms)拜访Web服务,这是一种非网页方式。

  (3)车间服务恳求层

  数控体系的车间服务恳求者主要是车间PDA和车间内部服务器。车间PDA不同于一般的掌上电脑和PDA,能够被笼统为调度Agent,和无线通讯技能有机地结合起来,构成一个包含人在内的MAS车间操控体系,完成灵敏而快速的判别、决议计划与操控。因为车间调度与操控具有杂乱性和不确定性,所以把握数控体系的作业状况、现场参数等很重要。

  (4)长途服务恳求层

  任何长途设备都能够经过Web阅读器查找相关数控体系的Web服务,完成对车间底层数控设备的长途监控、长途保护和长途技能咨询等功用,真实支撑全球制作和信息同享。

  这4个层次并没有严厉的边界。服务恳求层的某些设备相同也能对外供给服务。从网络拓扑结构能够看出有如下特色:完成了车间设备的集成;计算机通讯和资源同享;根据Internet/Intranet的企监甚至全球范围内的信息集成与同享。

2 数控体系软件渠道的挑选

  现在,能对Pocket PC进行开发的言语主要有Embedded Visual C++(EVC)、Embedded VisualBasic襄Visual C葬,这儿采焉C#。C#是基出息痔规划言语“以功率换安全”开展潮流的一个产品。与C和C++比较,C#程序运转起来更安全。C#的安全性还表瑗在网络传达上。圊时C#仍是甭向目标的现代程序规划言语。这儿选用开发工具.NetCompact Framework。

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