基于AdHoc網(wǎng)絡的智能DNC系統(tǒng)的研究.pdf

1、高度自動化和數(shù)字化的數(shù)控加工設備已經(jīng)被廣泛運用于現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)活動中，如何對大量數(shù)控設備進行信息化和集約化的高效管理已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)管理和機械電子技術的重要研究領域。而通過分布式數(shù)控系統(tǒng)（DNC，Distributed Numerical Control）對數(shù)控加工設備進行集中管理和在線監(jiān)控成為了一種具有廣闊發(fā)展前景的高效解決方案。這一技術將傳統(tǒng)的以機器為主體的機械加工技術推向網(wǎng)絡化和信息化，成為現(xiàn)代化企業(yè)管理生產(chǎn)管理的發(fā)展方向。<

2、br>　　本文首先闡述了DNC系統(tǒng)在網(wǎng)絡模式、機床通信等方面的研究現(xiàn)狀、存在的問題以及發(fā)展趨勢。同時論述了近年來新興的無線網(wǎng)絡技術—AdHoc無線自組網(wǎng)絡的發(fā)展背景與技術特征，進而討論了將AdHoc技術運用于DNC系統(tǒng)這一創(chuàng)新性理念，以解決傳統(tǒng)有線 DNC系統(tǒng)布線困難和普通無線網(wǎng)絡覆蓋范圍小的問題，并在此基礎上提出了基于AdHoc網(wǎng)絡的智能DNC系統(tǒng)的概念。考慮到DNC系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場的實際功能需求，從DNC智能終端的AdHoc網(wǎng)絡架構、

3、機床通信手段等方面著手，提出了智能DNC系統(tǒng)的總體軟硬件框架。研究了DNC系統(tǒng)AdHoc網(wǎng)絡的組織架構與覆蓋傳輸性能?；诠I(yè)現(xiàn)場的實際情況，對適用于DNC系統(tǒng)的AdHoc網(wǎng)絡接入?yún)f(xié)議、路由協(xié)議與拓撲結構進行了選型與設計，提出了一種基于位置-能量約束的拓撲控制算法以優(yōu)化網(wǎng)絡性能。同時，基于現(xiàn)場傳輸負載與節(jié)點功率，運用 OPNET這一領先的網(wǎng)絡仿真與模擬軟件對網(wǎng)絡整體的系統(tǒng)性能進行了仿真與優(yōu)化，并對仿真結果進行了系統(tǒng)的分析，以保證系統(tǒng)具備

4、可靠的工作效能。基于DNC系統(tǒng)在數(shù)控機床與車間服務器通信、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、遠程監(jiān)控等方面的需求，研究設計了DNC智能終端的軟硬件系統(tǒng)。具體工作包括硬件電路的選型與設計，AdHoc網(wǎng)絡節(jié)點的硬件實現(xiàn)與驅動程序移植，uClinux操作系統(tǒng)的裁剪與移植等。另一方面，使用基于B/S架構的通用Web Sever IIS技術，設計編寫了智能DNC集成管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了NC數(shù)控程序自動傳輸、工藝信息數(shù)據(jù)庫管理，加工信息與設備狀態(tài)實時監(jiān)控等功能。對設計完成