网络数控制造系统中常用DNC通讯接口模式

讨论在网络数控制造系统中常用的基于串口服务器的DNC 通讯接口模式，分析各个集成DNC 系统接口模式的含义及其特点，提出了基于串口服务器的异构数控系统的DNC 集成方法，讨论了网络数控制造系统中基于串口服务器的集成DNC 系统的发展方向。 在现代机械制造领域，网络数控制造系统扮演着至关重要的角色，而DNC（分布式数字控制）作为其中的关键技术，使得数控机床与上层控制计算机能够有效地集成和通信。DNC系统实现了数控机床的集中控制、管理和信息交换，是CIMS（计算机集成制造系统）等集成制造体系的重要组成部分。相比FMS（柔性制造系统），DNC具有投资小、见效快、灵活性高的优势，尤其在计算机技术、数控技术和网络通信技术的快速发展下，其功能和应用范围持续扩大。 DNC系统根据通信接口功能可分为基本DNC、狭义DNC和广义DNC三类。基本DNC主要涉及程序的传输，狭义DNC增加了状态数据的采集和处理，而广义DNC则进一步扩展到刀具管理、生产调度监控等高级功能。在实际应用中，DNC系统通常采用基于串行口通信的接口模式和以太网络模式。 基于串行口通信的DNC接口模式是最常见的，利用数控机床自带的RS232C或RS485接口进行点对点或星形拓扑结构的串行通信。然而，这种方法存在工控微机数量多、成本高、管理维护复杂以及易出错等问题。为此，出现了两种解决方案：带串口扩展卡的DNC通讯接口模式和带串口服务器的DNC通讯接口模式。 带串口扩展卡的DNC接口模式利用扩展卡（如MOXA C320 Turbo卡）通过ISA或PCI插槽连接计算机，通过多路通讯模块实现多个RS-232接口的扩展，便于连接更多数控设备。然而，这种方法受限于较短的通讯模块与计算机间的距离。 带串口服务器的DNC通讯接口模式则是更为现代的解决方案，串口服务器能够将TCP/IP协议的数据转换为串口数据流，反之亦然，实现了串行数据的网络传输。这允许传统RS232接口的数控系统设备接入以太网，提高设备利用率，减少投资，简化布线。串口服务器在系统中起到桥梁作用，将来自数控系统的任何信息透明地传输到局域网，并将局域网的信息传输给数控设备，通过配置IP地址，使得数控机床成为局域网的一部分，实现资源共享。 例如，MOXA CN2516多路串口服务器可以连接到HUB或交换机，作为一个网络节点，方便地与NC程序管理计算机交互。这种接口模式使得车间内的数控设备可以轻松地接入网络，实现更高效的数据传输和管理，对于提升生产效率和自动化水平具有重要意义。 在未来，随着物联网技术的进步，基于串口服务器的DNC集成方法将进一步发展，可能包括更智能的故障诊断、远程监控和实时数据分析功能。同时，与云计算、大数据、人工智能等先进技术的结合，将使网络数控制造系统的DNC通信接口模式更加智能化和高效，为制造行业的数字化转型提供强大支撑。