DNC数控机床联网方案

DNC 数控机床联网建议书 1 第一章 目前数控设备使用现状 1 一 DNC 的概念和特点 1 二 目前数控车间的现状和问题 2 第二章 Wonderware 公司简介 3 一 Wonderware 公司 产品简介以及 DNC 产品在中国的销售 3 二 WONDERWARE 的 DNC 产品联网示意图 5 第三章 DNC Professional 产品主要特征与组成 6 一 DNC Professional 总体性能介绍 7 二 Configurator 配置器 11 三 Communicator 通讯器 14 四 Controller 控制器 15 五 CIMNedit 编辑器 18 第四章 DNC 联网方案概述 20 一 DNC 联网方案概述 20 2 第一章 目前数控设备使用现状 近几年 随着微电子技术 网络通讯技术和计算机技术的迅速发展和柔性制造 敏 捷制造等先进制造概念的在制造行业的普及和实现 DNC 技术越来越得到广大制造企业的 重视和应用 DNC 软件也逐渐由单一的程序传输功能演变成集分布式程序通讯 程序编辑 及管理的等多种功能于一体的综合软件 在 DNC 软件的基础上 可以拓展为较为全面的车 间解决方案 如 MES 一 DNC 的概念和特点 DNC 主要是指分布式数字控制 Distributed Numerical Control 是以计算机 以 太网通讯技术 数控系统为基础 把数控机床与上层控制计算机连接集成在一起 以实现 集中控制管理数控机床和其之间信息交换的目的 它是现代化机械加工车间实现自动化的 新方法 也是实现 MES 系统的重要部分 二 目前数控车间的现状和问题 随着数控机床的日益普及 工厂拥有了一定数量的数控设备 包括数控车 数控加 工中心 然而在数控程序传输方面花费了很多的时间 产生了很多不必要的问题 制约了 工厂数控设备最大生产能力的发挥 主要表现在以下几个方面 A 加工代码采用手工输入的方式 这种方式输入时间长 同时机床处于停机状态 降低了机床的利用率 B 采用手工编程的方式直接在数控机床上编程 数控程序没有集中管理 容易丢失 和误操作 C 数控系统种类繁多 通讯软件互不通用和兼容 给技术人员和操作人员的编程和 应用带来很多不便 D 工厂的技术人员花很长的时间在车间现场 与机床操作人员一起检查程序 检查 装夹 调试 只有很少的时间应用在新技术 新工艺的研发上 这将严重制约未 来工厂在数控技术上的发展 E 通讯程序为专用单对单传输 交互性很差 不能远程控制 3 F 采用单机传输方式 或抱笔记本电脑的方法 频繁的热插拔容易烧坏机床串口或 损坏机床的软盘驱动器 G 数控程序 工艺卡片 刀具清单 零件图纸等与制造有关的所有文件没有得到有 效管理 基本上都是孤立保存 无法关联 使用时要浪费大量的时间来寻找相对 应的各种文件 无形中极大的降低了生产效率 为解决以上现状 我们建议采用 DNC 机床联网软件及其解决方案 DNC Professional 数控设备联网整体解决方案 使用一台 DNC 服务器对整个工厂的数控设备进 行程序传输 编辑及管理 可以对数控设备进行群控管理 从而全面改善上述种种弊端 提高了车间的生产效率 4 第二章 Wonderware 公司简介 一 Wonderware 公司 产品简介以及 DNC 产品在中国的销售 Wonderware 公司 或 成立于 1987 年 是著名跨国企业 Invensys 公司 的子公司 Invensys 公司在全球有超 过 30 000 名员工 年销售额超过 150 亿美元 Wonderware 公司成立于 1987 年 是全球 领先的工业自动化和信息软件解决方案的提供商 全球有约三分之一的工厂使用了 Wonderware 的软件解决方案 全球超过 100 000 个工厂正在使用 Wonderware 的软件 已 销售的软件许可证超过了 450 000 个 从 2007 年 7 月起 美国 CIMNET 公司正式并入 Wonderware 公司 形成了强强合并 Wonderware 公司是 DNC Distributed Numerical Control 机床联网产品和 MES Manufacturing Execution System 制造执行系统和车间智 能化制造产品的领导者 DNC 只是比较简单的产品 随着技术的发展和需求的增加 很多 厂家不会仅仅停留于 DNC 产品 对整个车间操作执行的管理将势在必行 制造执行系统 MES 也将是大势所趋 WONDERWARE 公司的产品可以进行 DNC 机床通讯 文件管理 机床 监控 机床利用率分析 整体设备效率分析 OEE 劳动力追踪 生产追踪 在制品库存 管理 客户关系管理 统计过程控制 SPC 与 ERP PLM MRP 等产品无缝集成等 管理人 员能够查看所有工作 机床 员工和库存的实时状态 形成网络化制造 计划安排和实时 监视工作流 减少运作成本 提高产品质量和效率 WONDERWARE 公司的 DNC 产品可以以后 升级为 WONDERWARE 公司的 MES 产品中的模块 成为整个大解决方案中的部分功能 不会 出现系统分离 功能不能整合等问题 不会造成投资浪费 WONDERWARE 公司是全球第一家开发 多任务 Multi tasking DNC 产品的公司 DNC 产品的开发可以追溯到 1985 年 也是全球第一家开发 可配置 制造业软件的公司 WONDERWARE 不仅有 DNC 产品 还有 MES 制造执行系统产品 其它的竞争对手目前 都没有 MES 产品 据我们所知 在机床加工行业 离散制造 中 WONDERWARE 是目 前全球唯一一家既有 DNC 产品又有真正意义上的 MES 产品的公司 WONDERWARE 公司的 DNC 产品凭其卓越的性能和周到的服务 赢得数以千计的 客户 有近 2500 家 遥遥领先于其它同类产品 为全球装机量之最 一些著名客户如 5 通用汽车 General Motors 福特汽车 Ford Motor 通用电气 General Electric 哈雷摩 托 Harley Davidson 卡特彼勒 Caterpillar 洛克希德马丁 Lockheed Martin 爱默生电气 Emerson Electric 安普 AMP 雷神 Raytheon 德纳 Dana Corporation 泰科 TYCO 强 生 Johnson Johnson 霍尼韦尔 Honeywell 美西航空 Dowty Aerospace 史密斯 Smith international 美国国家航空与宇宙航行局 NASA United Space 联合电子 Allied Signal 美国航空公司 American Airlines 可口可乐 Coca Cola Penske Baker Mining Brown Sharpe Dresser FMC BIC Corp CRANE Naval Harnischfieger Menasco TRW Walt Disney Flowserve Synthes American Axle Boston Gear Timken 进入中国市场后 DNC Professional 成功应用于航空航天 船舶 汽车零部件 模 具 电力设备 科研等领域 目前为止 签订合同的客户已超过 250 家 部分客户如 马 钢集团 江南机器集团 613 研究所 通用电气亚洲水电设备有限公司 宁波合力集团 安普泰科上海公司 苏州强生医疗器械有限公司 西安 115 厂 南京宏光空降装备厂 南 京 513 厂 一本模具制造有限公司 江苏南通昌升集团 史密斯航空机件有限公司 江 苏和泰模具制造有限公司 无锡微研有限公司 九池精密模具有限公司 硕维模型加工有 限公司 安徽滁州华威集团 沈阳海东制造有限公司 戚墅堰机车车辆厂 上海应用技术 学院 青岛大学 6 二 WONDERWARE 的 DNC 产品联网示意图 利用 DNC Professional 进行联网 其示意图如下 7 第三章 DNC Professional 产品主要特征与组成 DNC Professional 产品是同类 DNC 产品中最完善 最全面 最稳定的 同时它的系 统的可扩展性 资源的有效利用等都无与伦比 DNC Professional 具有数控程序传输通讯 编辑和集中统一管理的功能 DNC Professional 具有以下优点 譬如 多级别的安全保证 客户端可浮动 其它应 用软件的关联集成 数控程序的队列功能 数控程序下载后可以强制上传 系统自动与原 来的程序比较 发现被修改会自动发 email 通知相关人员 进行加工任务分解 按任务进 行数控程序和相关加工文件的管理 操作人员现场查看工作任务 无纸化制造等 开放的 数据结构 除内置 Dbase 数据库外 还可以基于 SQL 和 Oracle 运行 为触摸屏电脑设计 的界面等 DNC Professional 产品可以升级为 MES 产品的一部分 可以提供一整套车间制造所 需的解决方案 譬如进行 DNC 机床通讯 文件管理 机床监控 机床利用率分析 整体设 备效率分析 OEE 劳动力追踪 生产追踪 在制品库存管理 客户关系管理 统计过程 控制 SPC SCADA HMI ERP PLM MRP 等产品无缝集成等 管理人员能够查看所有工作 机床 员工和库存的实时状态 形成网络化制造 计划安排和实时监视工作流 减少运作 成本 提高产品质量和效率 WONDERWARE 公司的产品在模块化 用户可配置等方面十分出色 DNC Professional 在安装以后 主要有以下模块 Activate CIMNedit WONDERWARE E Mail Clean up Communicator Configurator Controller DB Utility Reindex 等 一 DNC Professional 总体性能介绍 DNC Professional 有服务器端软件和客户端软件 服务器端软件负责与通讯相关的所 有活动的中央数据应用程序 它有数控程序传输通讯 编辑和管理的功能 服务器端软件 自带了一个客户端软件 客户端软件装在客户端电脑上 如果客户需要多个用户在电脑上 同时 使用 DNC Pro 软件 则需要一些客户端 DNC Professional 的总体性能简单介绍如下 文中所提的 下载 指程序从电脑到机床 上传 指程序从机床到电脑 8 1 一台服务器可管理 256 台 DNC 机床 如果客户以后增加机床 则可以非常容易扩展 只需更新许可证 2 大按钮界面方便触摸屏操作 由于车间环境相对较差及方便使用等原因 因此有些厂 家在车间放置触摸屏电脑 3 可在现有的 PC 机上运行 可以利用厂家原有的局域网 这不会造成资源的浪费 4 从任意的客户端电脑中上传和下载程序到任意的 NC 机床 DNC Professional 的客户 端是网络浮动的 5 强大的远程请求功能 操作人员在机床控制面板前就可以完成各种操作 包括查看电 脑目录中的数控程序 完成程序的发送与接收 进行双向通讯 无需来回跑动 6 数控程序传输时 DNC 服务器上无须做任何操作 可以无人值守 7 具有同类产品几乎最好的数控系统的兼容性 除了对付一些常用的数控系统如 Fanuc Siemens Okuma Mitsubishi Heidenhain Mazak Fagor Haas Agie 等 还能对付各种各样其它的数控系统如 Mazatrol FanucA GE2000 Sharnoa Cinc700 AB8600 Xmodem 等通讯协议 8 除了内置的通讯协议 用户可以创建您自己想要的机床通讯协议 这样 不管您的机 床使用何种控制系统或以后购买何种控制系统的机床 DNC Professional 都能很好地 解决而无须担心兼容性问题 9 硬件的兼容性 WONDERWARE 公司的 DNC 软件没有任何一行代码是根据某一种特定的硬 件开发 市场上可购买 系统支持全系列的通讯硬件包括 RS232 422 485 以及基于 TCP IP 及支持 FTP 的通讯 完全支持跨网段连接 10 在线加工 只要机床有在线加工的功能 所有的机床都可以同时稳定而高效地在线加 工 这对内存较小的数控设备非常有利 11 断点续传功能 如果万一发生断刀等 DNC Professional 可以灵活而方便地找到断点 处 并可以从任意点 行或者断刀处开始续传 12 强大的程序兼容性与编辑功能 包括文件比较 明确的标识程序的错 漏等不正确之 处 具有强大的编辑处理能力 能够在程序传输过程中对程序进行一些编辑处理比如 9 对特殊字符的增 删 修改等处理动作 13 强制上传功能 可强制上传前面下载的程序 并自动与原文件比较 如发现程序被人 修改 则自动发送 E Mail 通知相关人员 可以对数控程序的版本进行很好的自动记录 14 对于老式设备 没有 RS232 通讯端口 使用纸带机 磁带机通讯的 可以通过 BTR 硬 件来进行联网 15 多级别的安全保证 这保证了数据和操作的安全 有利于数据的管理 16 数控程序的队列功能 队列中的程序没有操作权限的人员不能进行修改 只能按队列 的顺序调用服务器的程序进行零件加工 降低了操作人员的难度和劳动强度 加强了 管理 减少出错的机会 17 服务器全局配置功能 在服务器上对各种参数进行修改和其他系统设置 可以在全局 范围内发生应用 整个系统都会相应自动更新 18 完整的活动日志记录 如数控程序在什么时候传输 传输到哪台机床 由谁传输 被 传输的数控程序的名称和位置 传输是成功还是失败等等 19 很好的数控程序管理功能 可以对数控程序等进行集中统一的数据库管理 未经切削 和已经试切过的数控程序自动分开存放 永远不会混淆 用户还可以根据自己想要的 方式来管理数控程序 如被审核过的数控程序和未被审核过的数控程序分开存放并赋 予不同的权限 20 可以对数控程序进行有效的管理 可以方便地把各种信息如零件号 机床 工序 各 种加工所需的文件 如工艺卡片 技术要求 装佳说明 2D 图纸 3D 零件图和装配图 等等 等进行整合 保证保证相应的正确的版本的数控程序到相应的机床 21 可以对加工零件进行任务分解 分解到如操作 机床和工序上 操作人员可以在客户 端电脑中查看各种自己所需的文件 22 操作人员现场任务查看 操作人员登录到自己的帐户 马上可以看到自己所要完成的 任务以及诸多的信息 23 配备无缝集成的图形浏览软件和客户端软件后 可以使车间走上无纸化制造的道路 10 24 完全兼容 Mircosoft 的 Windows 95 98 2000 NT XP 2003 等系列产品 25 方便的第三方应用软件的关联集成 26 完全支持 256 位文件名 可以实现文件名和程序名的自动转换 27 具有 E MAIL 功能 可以在机床控制面板上直接发送 email 28 可以无线传输 29 易学易用 DNC Professional 利用图标 鼠标拖放等功能 使用户在学习和使用上非 常容易 方便 全中文的菜单与使用手册 更利于用户的学习与使用 30 系统具有开放式的数据库结构 支持 Dbase SQL server Oracle 在数据库的支持下 可以实现对整个数控程序的关系化管理 可以关联各种与数控程序相关的重要信息 包括工艺卡片 零件图纸 多媒体文件等各种文件 11 31 由于完全基于开放的架构 客户自己可以与 ERP PLM PDM CAPP 软件进行集成 如国外 有的客户直接将 DNC Pro 与 ERP 软件 SAP 进行了集成 有的客户将 DNC Pro 与 PLM 软 件 WindChinll 进行了集成等等 WONDERWARE 公司的 MES 产品已经开发完成了与许多 ERP 系统的接口界面 如 SAP Oracle Manufacturing J D Edwards Baan QAD COPICS 等 二 Configurator 配置器 配置器可以对您的整个系统进行配置 譬如 定义机床名字 参数及通讯端口等 定义通讯协议 定义系统组 用户及权限 系统级的设定 并且可以在线修改系统而不影响通讯 许多灵活的参数以保证支持几乎所有的 NC 机床 12 E Mail 帐户设定 可以为 1 台 PC 控制一组机床 1 台 PC 可以控制多达 256 台 CNC 机床 支持多串口卡 网络串口设备和带网卡的机床 指定文件查看的应用程序等 以下的为抓取的图片 供参考 13 14 三 Communicator 通讯器 在电脑上作为 hub 运行并连接到 NC 机床 在您的系统上可以多达 255 Hubs 每个 Hub 可以连接 64 台机床 理论上可以连接 16320 台机床 255 64 管理从操作人员到机床的通讯命令 返回状态信息给操作人员 显示传输通讯的状态及机床的信息 可对任一通讯端口进行监控 在后台运行 以下的为抓取的图片 供参考 15 四 Controller 控制器 操作人员的界面 图形化 易于理解和使用 大按钮用于触摸屏 操作人员只需很少的培训 当天就能在实际中应用 简单地选取一台机床 然后选取下载的程序 进行拖放即可 查看所有机床上传和下载的时实状态 查阅每一台机床的日志记录等 数控程序可放在队列中 查看 编辑和比较程序 进行文件系统 目录等操作 进行集中 统一而有序的管理 除了数控程序外 还可以关联任何您需要的文件 如 刀具清单 工艺卡片 零件图 图纸 多媒体文件等 运行第三方关联的应用软件 16 以下的为抓取的图片 供参考 17 有些客户在车间放置触摸屏电脑 有专门针对触摸屏电脑的界面 大按钮界面方便触摸屏 操作 18 五 CIMNedit 编辑器 在任何一台电脑上查看和编辑 NC 程序 强大的 G 代码编辑器大大节省了您的编程时间 智能的文件比较功能 很轻松地比较出两个文件的差异 对数控程序的大小以及差异 的多少几乎没有限制 增加或减少大程序某一片段的速度或位置 块拷贝 移动 插入等 保存 删除程序片段 方便的查找 替换等功能 行号的重排 空格插入 字符大小写的转换等数控编程专用工具 可以极大地提高您 的编程效率 数据处理功能可以方便地实现对各轴数据的运算 以及对主轴转速 进给速度的动态 调整 以下的为抓取的图片 供参考 比较出不同之处 用不同颜色标示 19 20 第四章 DNC 联网方案概