M500A气瓶的三维造型设计【说明书+SOLIDWORKS】
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各类毕业设计课程定做Q号是1714879127该论文含配套的图纸需购买毕业设计课程定做QQ1714879127南京理工大学泰州科技学院毕业设计论文外文资料翻译系部机械工程系专业机械工程及自动化姓名马磊学号05010220外文出处INTJADVMANUFTECHNOL2007DOI101007/S0017000606762附件1外文资料翻译译文；2外文原文。指导教师评语所选原文资料内容符合本毕业设计及专业方向要求，篇幅饱满，翻译用词准确，语句通顺。签名用外文写各类毕业设计课程定做Q号是1714879127该论文含配套的图纸需购买毕业设计课程定做QQ17148791272009年3月18日注请将该封面与附件装订成册。各类毕业设计课程定做Q号是1714879127该论文含配套的图纸需购买毕业设计课程定做QQ1714879127附件1外文资料翻译译文基于工业以太网透明模型的层次实时网络CNC系统摘要随着市场上工业以太网的重要性日益增加，人们急切的需要基于工业以太网透明模型的网络化CNC（计算机数字控制）系统。为了实现这一目标，本文设计了一种基于以太网/因特网的层次实时网络，叫做RNHCNC。为评估其性能，进行了一些实验，并对结果作了分析。结果表明基于实时以太网的现场层通讯能满足硬件实时任务的要求。基于可开关的以太网的NC服务器计算机和NC核心计算机之间的通讯也达到了软件实时任务的要求。结果证明基于工业以太网透明模型的CNC系统是可行的。关键字CNC网络实时工业以太网1引言随着信息技术的发展，网络化CNC系统有两个特点6A远程作业处理。基于因特网和局域网（LAN），CNC系统能执行远程操作遥控，例如远程设计、远程管理、远程监控和远程故障诊断。B基于现场总线的现场设备控制。需要基于高速现场总线的实时现场设备控制。现在已经提出了多种方法来支持网络CNC系统。特别是许多论文重点在现场总线，它们提出了可行的解决方法，而这些都是建立在专用现场总线上的，例如CAN,PROFIBUS,SERCOS。此外，随着以太网的发展，一些文章提出了将以太网和RS232相结合的CNC系统解决方法3，8。近几年来，以太网技术得到迅速完善，它的速度已经从一开始的每秒10M提高到每秒10G。理论上，以太网的速度比现存的专用现场总线的速度快得多。例如，每秒10G的以太网速度是每秒12M的PROFIBUS速度的830倍，是每秒1M的CAN速度的10000倍。根据美国权威研究机构（ARC）的报告，工业以太网将促进未来现场总线的发展，并且可能工业控制网络标准统一起来。据此，在网络CNC系统中引入工业以太网也将是CNC系统发展的新方向。各类毕业设计课程定做Q号是1714879127该论文含配套的图纸需购买毕业设计课程定做QQ1714879127目前，一些机构在集中研究工业以太网的关键技术上。工业以太网有两种应用模式7一种是混合模式，一般可用于上层来连接企业以太网LAN，而下层仍然用低速专用现场总线。有几种研究结果，例如PROFINET、MODBUSTCP/IP、ETHERNET/IP和ILON。混合模型是一种折中的方案，其主要动机来自于各个现场总线制造商要，要将专用现场总线和企业以太网相连。它们全都建立在IEEE8023和TCP/IP的基础上，但是应用层协议是多种多样的，且连接专用现场总线到以太网的关键技术也是专门的。这些专用技术和多种多样的应用层协议影响直接到专用现场总线的广泛应用。另一个是透明模式，即在所有层都采用了以太网/因特网（从上层到下层）技术。对工业以太网来说这是一个完全的解决案，但仍存在一些难题。主要问题是工业控制以太网的实时性能的改进。为解决这问题，在两方面加快了透明模型的主要研究。其中一个是可开关的以太网的研究，另一个是实时控制协议的研究。尽管已经有了解决这些以太网问题的研究成果，但是离实际应用还有一段距离。本文通过综合考虑CNC系统的特点，提出了一个基于工业以太网透明模式的层次实时网络CNC系统（RNHCNC）。论文其他部分结构如下第二节中，介绍了RNHCNC系统体系结构；第三节中描写了RNHCNC的实现；第四节涉及实验和评估；最后，第五节给出了结论。2RNHCNC系统体系结构21网络和硬件体系结构RNHCNC系统体系结构分成4个层次（如图1）最底层（第1层）包括现场设备（例如伺服系统、输入/输出设备）；第二层包括NC核心计算机；第三层包括NC服务器计算机和其他系统（如CAD，CAPP）；最高的层是基于因特网的网络浏览器计算机1。从最高层到最底层分别是非实时因特网、软实时以太网和硬实时以太网。各类毕业设计课程定做Q号是1714879127该论文含配套的图纸需购买毕业设计课程定做QQ1714879127TCP/IP/ETHEMET以太网软实时以太网硬实时以太网伺服电机接口硬实时以太网伺服电机伺服电机接口伺服电机网络浏览器网络浏览器图1网络和硬件体系结构NC服务器计算机22软件结构RNHCNC系统的软件体系结构如图2所示。它也被划分为四个层次基于因特网、NC服务器、NC核心、现场设备控制的远程操作。远程操作包括远程设计、远程管理、远程故障诊断、远程监控等。NC服务器起的作用如下ACNC人机界面（HMI）用于实现监测，控制，参数管理，过程信息显示，刀具轨迹显示，以及更新。B网络服务器提供基于因特网的网络服务器功能，包括基于网络的设计、管理、故障诊断和监控等服务。C软实时以太网（SRE）接口基于以太网，在NC服务器计算机和NC核心计算机之间提供软实时数据交换功能。NC核心包括CNC核心功能，软实时以太网接口（SRE界面），硬实时以太网接各类毕业设计课程定做Q号是1714879127该论文含配套的图纸需购买毕业设计课程定做QQ1714879127口（HRE界面）。ACNC核心功能用于实现CNC系统的核心功能。大部分功能都是实时过程，所以需要系统对它们做出快速的响应。NC核心功能包括插补，位置控制，PLC，NC代码译码，刀具补偿，运动控制等。B软件实时以太网（SRE）接口用于提供NC服务器计算机和NC主计算机之间的以太网软实时通信接口。C硬件实时以太网（HRE）接口用于提供NC主计算机和现场设备（如伺服，输入/输出）之间的硬实时以太网接口。现场设备控制包括了硬实时以太网接口（在NC主计算机和现场设备之间）和其他装置控制。3执行等级实时网络31在因特网的基础上执行远程诊断、监控各类毕业设计课程定做Q号是1714879127该论文含配套的图纸需购买毕业设计课程定做QQ1714879127通过基于因特网的远程诊断，监测和控制这些功能，不在现场的工程师们能通过因特网诊断出机器故障，监测和控制机床运转。NC服务器应提供必要的信息给工程师分析和做出决策，这些信息包括机床状况，运行日志，系统参数和其他相关信息，因此，必须能实现NC服务器与因特网WEB使用者之间的信息传递。实现方法如下所示（A）选择合适的网页开发工具，比如ASPNET动态服务器主页，用来开发网络服务器应用程序。使用这些开发工具，应用程序能够从NC服务器数据库中存取机床状态，运行日志，系统参数，专家知识，推理规则等信息。（B）设置操作系统参数并启动网络服务器。（C）发布网络服务器的URL（统一资源定位器），从而，工程师能通过诸如IE等网络浏览器作远程故障诊断，远程监测和控制。远程过程通过使用因特网来运行，因此，它是非实时通信。32在NC服务器和NC核心计算机之间的软实时通讯321网络连接NC服务器和NC主机之间的通信是基于以太网的。然而，众所周知，传统的以太网是不适合进行实时通信的。这是因为以太网中的CSMS/CD机制，它的最大传递等待时间不能被限定。普通共享以太网的连接器是一个集线器，它的结构相当于一种物理层的转发器，它将以一个端口接收到的信息发送到所有其他端口。而这则会引起冲突和不确定的延时问题。为了减少冲突，有人提议用一种转化以太网，它使用转换开关来连接网络节点。这个转换开关可以设计成控制有许多端口的矩阵开关，并且每个端口之间信息是隔离的。送入转换器的数据仅被发送到与目的地址连接的端口。输入输出的数据也不再服从CSMA/CD的规定。转换器的优点就是将冲突域划分为与端口相关的分区，所以网络段变的细小（每个端口只和一个节点连接），从而完全独占了共享信道。第二个优点就是各类毕业设计课程定做Q号是1714879127该论文含配套的图纸需购买毕业设计课程定做QQ1714879127在同一时间可以在所有的端口之间形成多通道，所以串行传输变成并行传输。同时，网络带宽和冲突问题也得到有效解决，从而满足了软实时通信的要求。所以选择转换以太网来设计RNHCNC的软实时通信。网络连接如图3所示。322通讯程序设计当要求在不同平台之间进行数据交换时，就需要选择一种支持所有平台的标准的通信的API函数。例如，由于SOCKETAPI是一种许多平台（例如WINDOWS和LINUX操作系统）都支持的标准应用程序编程接口，所以它能用作NC服务器和NC主计算机的通信应用程序的开发。基于SOCKETAPI的NC服务器和NC主计算机之间的通信过程如图4所示。NC服务器的处理流程如下所示（A）产生一个插口（B）产生一个连接（C）发送数据块（空，文件块，命令和NC代码单元）到NC主计算机（D）从NC主计算机接收NC状态数据（E）同步休眠（F）转向（C）NC主计算机的处理流程如下所示（A）产生一个插口各类毕业设计课程定做Q号是1714879127该论文含配套的图纸需购买毕业设计课程定做QQ1714879127（B）绑定局部地址和端口（C）监听通信线路（D）接收（E）从NC服务器接收并处理数据块（F）将NC状态数据发送到NC服务器（G）同步休眠（H）转向（D）33在NC核心计算机和现场设备之间的硬实时通讯尽管通过转换以太网网络带宽和冲突问题已经得到有效解决，但是转换器的存储和传输过程可能会导致数据丢失或者更长的延时（超过30微秒）。所以它还不能满足时间确定的应用要求，这时对时间有严格的限制。然而，带有实时控制协议的经改进后的传统以太网更加适合这些应用，所以在这里用来设计RNHCNC的现场网络。图5显示了其网络拓扑关系（主机是NC主计算机，从设备是其他现场设备）。为解决确定时间通信问题，还可以用一些方法来避免冲突，如时间分隔法、查询法，对于一些不确定的因素，这些方法可以将以太网数据冲突的几率降至零。这里采用了时间分隔法避免冲突，并且传输的循环数据划分为三种SYN（主机同步），SD（从设备数据），MD（主机数据）。通信循环如图6所示。从动装置2从动装置1从动装置NNC核心计算机图5在NC核心和NC现场设备之间的网络拓扑各类毕业设计课程定做Q号是1714879127该论文含配套的图纸需购买毕业设计课程定做QQ1714879127一个周期的通信步骤如下所示（A）主机发送同步数据到所有的从设备，告知一个周期的开始（B）从设备1在一个时间分隔中（开始于T1）发送SD1数据（如实际位置，速度，扭矩/力，警报信号，诊断信号，状
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