基于Windows平台的开放式数控系统网络远程监控技术的研究

基于Windows平台的开放式数控系统网络远程监控技术的研究

任强[1]2005年在《基于Windows平台的开放式数控系统网络远程监控技术的研究》文中进行了进一步梳理目前大多数国产普及型数控系统尚无网络功能或仅能实现网络文件的传输和保存等简单功能,且大多基于DOS平台,界面不够友好,操作不便。本课题针对这些存在问题,将以太网技术应用于数控系统的网络远程监控,构建了基于C/S模式的网络监控平台。采用基于MFC的Windows Socket网络编程技术、多线程编程技术,开发出基于Windows平台的开放式数控系统网络监控系统软件。 本网络监控系统经过调试,已成功实现:(1)服务器与数控系统客户机之间的网络通信和数据交换;(2)对数控系统加工过程的准实时监控和对数控系统操作界面的监控;(3)对数控系统文件进行管理以及为数控系统提供NC代码文件下载服务。 本文的创新点在于:(1)设计了一种新的监控算法,该算法首先通过以太网传输加工点的实时坐标,而不是传输庞大的加工现场图像数据。然后利用这些实时坐标在监控端仿真出加工轨迹。克服了Windows和以太网固有的弱实时性与机床监控的强实时性要求之间的矛盾,实现了对数控系统的准实时监控。(2)采用分段传输的办法,解决了大型甚至超大型NC代码文件在网络中的可靠传输问题。

黄阳[2]2003年在《基于Windows平台的开放式数控系统网络远程监控技术的研究》文中研究表明本文在我校自行开发的基于Windows平台的开放式叁轴联动数控系统的基础上,对其远程网络监控技术进行了研究和探索。将以太网技术应用于开放式数控系统的网络远程监控,构建了基于服务器/客户机的网络监控平台;采用基于MFC的Windows Socket网络编程技术、多线程编程技术和VC++6.0语言,设计了开放式数控系统的网络远程监控系统服务器端和客户机端的应用程序。这种应用程序具有支持多任务的功能,可以在进行基本文件操作的同时实现远程屏幕监控,发送系统消息,记录系统的基本操作。而且应用系统基于Windows平台,易学易用,全面体现了Windows的界面风格和操作规范。调试结果表明:本网络远程监控系统实现了服务器与数控系统客户机之间的网络通信,数据交换和远程监控的功能。 本系统的成功研发,为开放式数控系统的网络远程监控提供了一种简便、廉价的技术方案,对开放式数控系统的升级换代有一定的参考价值。

王伟[3]2005年在《基于LabVIEW的开放式数控系统及其网络监控的初步研究》文中认为机械制造业从来就是发达国家整个工业和国民经济的基石。机械制造业最基本的装备—数控机床又是这个基石中的关键。它是现代信息技术与传统机床相结合的产物,是先进制造技术的核心。为了满足现代制造业的需求,有必要开发新型的数控系统。本论文描述了一种NC 嵌入PC 型的开放式数控系统,它是在Windows 2000操作系统上,采用图形化编程语言LabVIEW,结合相关硬件开发的。该数控系统在运动方面具有空间直线、圆弧、螺旋线等插补功能,可在手动、自动和电子传动模式下工作。另外,用户可采用客户/服务器或浏览器/服务器模式,对该数控系统进行网络监控,包括远程面板监控、实时数据通信、现场图像监视等。本论文首先分析国内外数控技术发展现状与趋势,主要介绍了数控系统的开放式结构和网络监控。在此基础上,提出了本数控系统的整体设计方案,并对PCI-7344 运动控制卡和开发平台LabVIEW 作了详细介绍。之后依次详细论述了该数控系统多任务的并行、实时处理和网络监控策略。最后具体介绍了该数控系统的软件设计。此项研究首次采用LabVIEW 作为数控系统的软件开发平台,具有创新价值。采用LabVIEW 开发工具,不仅较好地实现了预期目标,而且大大缩短了系统开发时间,从而降低了成本,有明显的经济效益。相信LabVIEW 会在数控系统的软件开发中发挥越来越重要的作用。

段利英[4]2007年在《基于嵌入式Internet的NC机床远程监控系统的研究》文中进行了进一步梳理网络技术目前已逐步成为现代信息技术的主流,在制造业中的表现尤为引人注目。网络化作为当代数控机床发展的主要趋势之一,为远程监控及网络制造提供了最坚实的基础。数控机床通过高速通信网络及时地向远程监控点提供当前加工状态信息并接收远程监控命令,为数控系统生产厂家提供远程诊断与维护功能。更进一步地,数控机床在Internet平台上实现联网,可以使其构建一种新型的网络结构,实现底层数控加工设备与CAD/CAE/CAM系统和企业MIS/ERP的集成,在产品远程设计制造和信息化生产的基础上构建CIMS。目前,在许多数控机床的高端产品中,数控系统本身内置有网络功能并已实现远程监控功能。但大多数国产普及型数控系统自身不具有网络功能或仅能实现网络文件的传输和保存等简单功能,且大多基于DOS平台,界面不够友好,操作不便。针对这些问题,本课题将嵌入式Internet技术应用于数控系统的网络远程监控,在研制了低成本数控机床网络接入通信控制器的基础上,构建了基于C/S模式的网络监控平台。采用基于MFC的Windows Socket网络编程技术、多线程编程技术,开发出基于Windows平台的数控机床网络监控系统软件。通过远程监控主机对数控设备的被控参数进行远程控制和调整,同时能够完成数控机床和远程监控主机之间的网络通信功能,如NC程序的上传和下载、图像传输、在线实时加工等。通信控制器的硬件采用嵌入式Internet技术实现,由ATMEGA128L MCU和RTL8019AS以太网控制芯片组成。本网络监控系统经过模拟调试,已成功实现:(1)服务器与数控机床客户机之间的网络通信和数据交换;(2)对数控机床加工过程的实时监控和对数控机床操作界面的监控。本课题实现的监控技术适合于各类生产中大量使用的普通数控机床,具有通用性好、成本低的特点。同时,在技术上具有使数控机床本身成为网络中的独立节点,直接连入Internet,便于远程主机的通讯和控制及与企业的其它网络集成的优势。此外,本课题设计的嵌入式Internet系统不仅适用于数控机床的远程监控,而且也适用于医学、电力系统等。

王永辉[5]2013年在《开放式数控设备远程监控系统的研究》文中进行了进一步梳理随着计算机网络信息技术的不断发展,全球化信息网络和全球化市场的形成,数控设备的市场竞争也日趋激烈。技术进步和需求多样化使产品的寿命周期逐渐缩短,企业已经开始面临提高产品质量和改进售后服务的压力,主要包括产品的售后维护和故障诊断,但是目前产品的质量和价位已经快接近极限,可以变动的空间并不大,所以必须在售后服务技术上加大投入。为了满足数控设备的售后维护和故障诊断等服务,本文对数控设备的远程监控问题做了研究。本论文主要以开放式数控设备为研究对象,研究目标是降低开放式数控设备的售后维护和故障诊断成本,同时减少数控设备的停机时间,从而为数控设备的生产商与使用方创造经济效益。本论文通过对传统数控系统与开放式数控系统进行对比,对比发现开放式数控系统的优点后,对开放式数控系统进行研究,结合开放式数控系统的优点,利用WinSock技术进行远程监控软件的研究开发。在了解了国内外开放式数控系统与远程监控技术的发展现状以及开放式数控系统的优点后,基于开放式数控系统的优点,在对开放式数控系统以及远程监控系统进行研究后,提出了本远程监控系统的功能与性能要求。由于远程监控系统必须借助互联网进行数据的传输通讯,因此必须确定互联网最基本的网络协议与网络结构。在明确了系统的功能与性能要求后,分析了网络的协议与结构,对不同的方案进行了对比。根据各个方案的优缺点,最后选取适合本论文要求的TCP/IP协议与C/S结构。本论文实验的平台是采用了PC+运动控制器的硬件结构,基于PCI总线和Windows平台进行研发。数控系统是基于Windows XP平台,利用Microsoft Visual C++6.0作为研发工具进行开发的,是本课题组老师自主研发的开放式冲床专用的数控系统,能够普遍代表通用的开放式数控系统。在完成了所有的准备研究工作后,利用Microsoft Visual C++6.0软件开始对本系统进行研究开发,主要利用WinSock技术对软件进行开发,支持底层基础的网络通讯服务,能与操作系统的网络通讯较好的结合。在结合实际数控系统的实验中,不断的对软件进行改进,最终完成了软件的所有开发工作,实现了本论文要求的具体功能。

田娟丽[6]2008年在《数控机床的远程监控技术研究》文中进行了进一步梳理随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,利用现有的网络技术实现对作为制造系统自动化装备的数控机床进行远程监控、远程故障诊断等,对现代网络化制造和远程设备维修有着重要的意义。跟着这一趋势,目前数控系统也正在由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。本课题主要研究数控机床远程加工控制技术的实现,同时对数控机床的信号进行远程监测掌握机床的状态,以确保数控机床远程加工控制的顺利进行,另通过对测得的信号进行分析可判断机床是否存在故障。本课题的研究内容:1.数控机床的加工技术:数控编程和数控机床操作。2.数控机床远程加工控制技术:对封闭式和开放式两种不同类型数控系统的数控机床分别加以分析,提出其各自实现远程加工控制的方案。①封闭式数控系统的数控机床,其输出接口为RS-232不支持远距离传输,论文中采用Nport5110串口联网设备使数控系统联网完成远程调用NC程序的任务;②开放式数控系统的数控机床,配备支持图形化界面、有网线输出接口的PC,采用远程控制软件实现了远程数控系统界面的调用及数控机床远程加工。3.数控机床信号的远程监测:利用Labview软件编写了具有机床振动及噪声信号测试分析的虚拟仪器,该虚拟仪器可对数控机床的信号进行现场实时监测,在远端的控制电脑上运行远程监控软件对虚拟仪器进行实时远程监控。4.为了使数控机床远程监控系统更加安全和完善,本论文对数控机床远程监控系统实现过程中遇到的网络安全问题和网络延时问题进行了研究并作了简要的论述。本课题实验过程中实现了:1.数控机床典型零件的加工;2.对封闭式数控系统的数控机床实现了服务器与客户机之间的数据通讯,完成了远程数控程序的调用;3.对于开放式数控系统的数控机床,通过模拟仿真与真实加工过程的对比,确认模拟仿真可以真实反映数控机床的工作情况。通过模拟仿真,实现了数控系统界面的远程调用及控制,证实该远程控制方法是可行的;4.设计了机床振动及噪声信号测量分析的虚拟仪器,实现对数控机床加工过程中振动及噪声信号的远程实时监测。

林建波[7]2003年在《基于嵌入式数控平台的网络化制造技术的研究》文中进行了进一步梳理先进制造技术正向着柔性化、智能化和网络化方向发展。本文针对传统专用数控系统的结构封闭、交互形式不通用和配置扩展不灵活方面的劣势以及当前PC 模式开放结构数控的体积庞大、开放程度不高和实时可靠性不强的局限,创新性地提出了以基本 CNC 框架+软件、硬件和接口叁种扩展形式为特征的层次化开放结构的嵌入式 CNC 硬件平台,并采用双存储区技术进行了 CNC 系统在线仿真校验机制和安全保护机制的方案设计。针对具备复杂任务管理的 CNC 系统在任务调度策略,多任务并行和实时响应方面存在的缺陷,提出以重迭流水方式并行处理加工数据的多任务并发技术方案。设计了以虚拟设备层、系统调用层和任务应用层为主体的叁层 RTOS 编程模型,引出了将独立任务分化成智能任务节点和采用多处理器实现真正多任务并发的构想。 论文还提出了以基本 CNC 层+扩展 CNC 层为配置策略的开放式结构,通过区分平行扩展和补充扩展两种形式,实现了开放 CNC 系统结构性继承和接口性继承的两种新型扩展方案;探究将网络分布计算和大容量存储的技术优势引入到现场监控应用中的具体方法,提出了本机监控、群控网络监控、企业车间监控和远程监控为主体的四层监控诊断体系;独创性地建立了一种网络分层激活的运转机制,实现了网络资源的合理配置和可靠共享;建立了独立的 CNC 系统二次开发环境,开创性地设计了一种以数控几何工艺数据库为基础,以结构化的数控特征语言描述为交互形式的引导型扩展配置方案。 在 Web 平台上,提出了将工作流技术和多智能主体技术相结合的技术方案,解决了虚拟企业在建立和运行过程中分布式资源协作和平台异构的问题。将基于CORBA 的DNMS 模型和传统的基于Agent对象的MAS模型统一起来,通过构造JAVA智能节点结构,创新性地设计了基于客户、服务器前后端协作模式的网络制造方案。 研究工作开创性地提出了以 CORBA 体系规范将现场 CNC 设备封装为智能体对象节点的诊断网络设计方案;设计了现场设备基于 C/S 模型,局域网设备基于B/S 模型和远程设备基于 WEB 平台的叁层监控诊断方案,并给出了具体的设计实现应用实例;提出了以 Infranet、Intranet 和 Internet 叁层结构为主体框架,以远程监测诊断中心为调度平台的对象诊断网体系的设计实现方案。

刘杰[8]2009年在《开放式网络数控系统的关键技术研究》文中研究指明高档数控机床与基础制造技术是工业现代化的基石。其性能、质量和拥有量成为当今衡量一个国家工业化水平、综合国力的重要标志。作为数控机床的控制核心——数控系统,其性能、质量成为影响数控机床的功能和档次的决定性因素。目前,我国高档数控机床的研发能力远远落后于国外,究其原因是国内高档数控系统研发环节十分薄弱,严重制约了我国高档数控机床装备制造业水平。同时,随着先进制造技术的不断发展应用,特别是网络制造概念的提出,传统封闭的数控系统已不能满足网络制造模式的发展需要。因此,对开放式网络数控系统的关键技术进行深入研究,大力促进开放式网络数控系统的研究开发具有重要意义。为此,本文从提高数控系统的开放性和网络化功能出发,研究探讨开放式网络数控系统的相关核心技术,最后研制开发了开放式网络数控系统原型。具体研究工作如下:1)综述了开放式数控系统、网络制造、网络数控系统和数控编程标准的研究现状。分析了数控系统的发展趋势。2)针对数控系统开放性的要求,研究了实现数控系统可伸缩性、可移植性、可互换性、可扩展性以及数控代码开放性的关键技术。3)针对数控系统网络化的要求,研究了实现数控系统远程调用、网络实时监控、远程访问等功能的关键技术。4)提出和开发了一种叁层架构的开放式网络数控系统原型,基于上述研究结果实现了系统主要功能,并通过实例对原型系统的正确性和可行性予以分析论证。综上,本文对开放式网络数控系统关键技术的研究既充分利用了数控现有的共性技术,同时又深入探讨了实现系统开放性和网络化功能的新技术,为适应网络制造环境下高档数控系统的研究开发提供了有效参考。

覃华强[9]2007年在《开放式数控系统远程监控及系统集成研究》文中研究说明随着数控技术和计算机网络技术的发展,开放式数控及网络化制造成为未来制造业的发展趋势。本文具体研究如下:本文利用Socket网络编程技术实现了应用服务器与数控机床端的网络连接对话与监控。通过定制内部通讯命令,利用发送命令的方式实现了对远程数控系统的加工控制;在数控机床端运用多线程技术,在新建线程里将数控加工信息传送给应用服务器;应用服务器通过接收显示机床信息,并进行刀具轨迹仿真,实现了对远程数控加工进行准实时监控。基于此远程监控平台,本文设计了数控网络教学系统,在原有应用服务器上实现服务器功能,可以连接多台学生客户机,实现了部分数控技术网络教学功能。利用本校自行研制的其它数控模块,本文根据模块化系统集成原理实现了数控系统的集成;利用VC++的动态连接库技术,在系统中开发了刀具补偿和预编译模块开放性接口,可将客户自行编制的功能模块加载到系统中,满足不同用户的功能要求;利用Lua脚本技术,在系统设计了运动控制卡的开放性结构;开发了驱动设备(步进/伺服)选择接口,能使本数控系统根据不同用户的需求,应用到不同的执行机构上。

陈军霞, 佟志臣[10]2005年在《客户机行为监控研究》文中进行了进一步梳理通过对远程网络监控技术的探索,实现了将以太网技术应用于开放式数控系统的网络远程监控,构建了基于客户机/服务器的网络监控平台。采用基于MFC的Windows Socket网络编程技术、多线程编程技术和VC++6.0语言,设计了开放式数控系统的网络远程监控系统服务器端和客户端的应用程序。这种应用程序具有支持多任务的功能,可以在进行基本文件操作的同时实现远程屏幕监控,发送系统消息,记录系统的基本操作。

参考文献:

[1]. 基于Windows平台的开放式数控系统网络远程监控技术的研究[D]. 任强. 广西大学. 2005

[2]. 基于Windows平台的开放式数控系统网络远程监控技术的研究[D]. 黄阳. 广西大学. 2003

[3]. 基于LabVIEW的开放式数控系统及其网络监控的初步研究[D]. 王伟. 电子科技大学. 2005

[4]. 基于嵌入式Internet的NC机床远程监控系统的研究[D]. 段利英. 兰州理工大学. 2007

[5]. 开放式数控设备远程监控系统的研究[D]. 王永辉. 济南大学. 2013

[6]. 数控机床的远程监控技术研究[D]. 田娟丽. 昆明理工大学. 2008

[7]. 基于嵌入式数控平台的网络化制造技术的研究[D]. 林建波. 天津大学. 2003

[8]. 开放式网络数控系统的关键技术研究[D]. 刘杰. 湘潭大学. 2009

[9]. 开放式数控系统远程监控及系统集成研究[D]. 覃华强. 广西大学. 2007

[10]. 客户机行为监控研究[J]. 陈军霞, 佟志臣. 煤矿机械. 2005

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