基于CAN的DNC系統單元級設備通信與實時調度.pdf

1、2010年,我國擁有數控機床近80萬臺,其中,高級型、普及型、經濟型數控機床的比例約為1:3:6。高中低檔數控機床并存、機床效能發(fā)揮不夠是我國目前數控機床應用的現狀。為提高制造業(yè)水平,需要在開發(fā)與生產高性能數控機床的同時,充分發(fā)揮現有裝備的性能與效率。DNC技術是實現網絡化制造與集成制造的重要途徑,單元級設備的DNC實現,是DNC系統的基礎,也是實現網絡化制造與集成制造的基礎。開展DNC技術研究與應用,切實解決現有大量中低檔數控機床使用

2、中存在的問題,將促進企業(yè)制造水平與管理水平的提高,促進現有數控機床加工能力與使用效率的提升。本文圍繞基于CAN總線的DNC系統單元級設備通信與實時調度開展研究。
　　 利用CAN總線實現DNC系統單元級異構設備的集成,根據設備情況,實現不同層次的DNC功能。從NC程序運行機理研究著手,探尋程序消耗率對DNC系統通信的影響,建立避免DNC系統通信沖突的數學模型,通過對系統參數的分析,提出了DNC系統參數設計方法,為DNC系統設計提

3、供理論依據。針對DNC系統運行過程動態(tài)變化的特點,研究已有DNC系統面向具體生產任務的通信調度策略,以實現對DNC系統的柔性化控制,提高系統對不同生產任務的適應能力。為實現對DNC系統運行中各節(jié)點負載不均衡性和動態(tài)變化特性的定量表征,提出了程序消耗率的概念與面向加工過程的程序消耗率仿真測定方法。在不消耗生產資源的情況下,實現了對程序消耗率的快速、準確測定,測定出的程序消耗率為DNC系統設計與通信調度提供依據。為提高程序運行效率和程序傳輸

4、效率,對非圓曲線插補、孔系加工兩種典型工序的NC程序進行了優(yōu)化。最后對研究的問題進行了實驗驗證。
　　 通過研究得到,在基于CAN總線的DNC系統中,由于各節(jié)點的程序消耗率遠低于網絡傳輸速度,在CAN總線和數控機床通信接口的傳輸速度確定的條件下,DNC主機所能接入的進行DNC加工的數控機床數量應以程序消耗率作為基本依據進行確定。采用節(jié)點在系統調度中的狀態(tài)和任務的截止期限確定一個節(jié)點的調度優(yōu)先級,并由節(jié)點申請程序事件觸發(fā)調度,可以