DNC文档格式.docx
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此外，CORBA定义了IDL（InterfaceDefinitionLanguage）语言，以描述软件总线上的插销。
IDL提供了对成员系统的封装和成员系统之间隔离，任何成员系统作为一个对象，通过IDL对其接口参数进行定义和说明，就可接到ORB上，为其它系统提供服务或向其它系统提出请求，达到即插即用效果。
车间层控制系统划分为许多独立的功能单元，每个功能单元对应于一个包含功能接口定义和实体的抽象对象，每类对象的接口由属性和操作组成，由IDL定义的其它功能单元可以透明访问的服务以调用该对象的私有数据，具体功能的实现被封装在实体里。
我们将每类对象按照功能划分成若干个子对象，将其设计成为可以直接插在CORBA软件总线上的对象插件。
这些对象插件按照各层客户/服务器结构组成整个平台系统。
这种结构可以带来长远的利益，既能迅速增加对新的DBMS的应用、增加新的用户界面，又能升级支持各种新功能。
3DNC系统的地位及功能
DNC系统作为车间层控制系统的一个功能单元。
DNC系统功能包括①NC程序及数据的传递，以某种通信协议（如Philip532等）实现通信功能；
②机床状态采集和上报；
③根据工序计划，自动分配NC程序及数据到相应机床；
④刀具数据的分配与传递。
DNC系统软件的功能模型，其中NC数据管理的主要功能是对数控数据进行管理，主要有数控数据的显示、插入、修改、删除、更新、锁定（不允许更改）和打印等操作；
NC数据执行的主要功能有：
数控数据在计算机和机床之间的传送、删除机床上的数控数据、启动机床上的数控程序、随时从机床设备获得工作状态信息并存入数据库，作为运行数据采集模块评价加工过程的根据；
DNC通讯接口通过DNC协议和数据链路协议建立单元控制系统和CNC的连接。
4DNC系统软件体系结构
基于CORBA的DNC系统软件的实现平台建立在车间层控制系统平台的基础上。
我们将DNC系统体系结构划分为三层的客户/服务器结构，以将表示逻辑、业务逻辑和数据处理逻辑明确划分开来。
为此，表示层用来表示信息和收集数据，此处为由VB实现的可移植的DNC人机接口；
业务层响应用户（或其它的业务服务）发来的请求，执行某种业务任务，此处为由VC＋＋来实现DNC应有程序及NC数据管理应用程序；
数据层包括数据的定义、维修、访问和更新以及管理，并响应业务服务的数据请求，此处为经IDL功能接口定义封装的NC局部数据库（Access）服务器。
这些层并不一定与网络上的具体物理位置相对应，它们只是概念上的层，借助这些概念可以开发出健壮的、基于组件的应用程序。
使用图3所示模型，可以把应用程序的需求分解成明确定义的服务。
在定义了服务之后，需要进一步创建具体的物理组件来实现它们。
根据性能和维护的需求、工作量、网络带宽以及其它因素，可以在网络上灵活地部署这些组件。
5DNC系统软件的数据模型
DNC系统软件中涉及到数据实体包含四类：
①与制造设备硬件相关的数据实体（如机床等）；
②与人机通讯相关的数据实体（如通讯协议实体和串口通讯实体）；
③数控数据实体（如NC程序号、刀具号、工序号）；
④输入操作指令或派工单实体。
采用面向对象方法将上述实体抽象成为类，可分为能力单元类、NC机床类、NC控制器类、通讯协议类、终端服务器类、串口通讯类、NC程序类等。
DNC应用程序中的对象从这些类中继承下来，每个对象的方法即该对象的成员函数根据相应的功能需求来定义。
下面以NC机床类的定义为例：
∥ncmach.h-NCMachineClassdefinations
∥NCMachinesarepartprocessors.Forthisclass,apartisloaded,
∥aNCfileisdownloadedtothedevice,andthemachineisstarted.
classMACHINE－TOOL｛
char*CurrentNCFile;
∥currentlyloadedNCfile
intFixtureStatus;
∥fixturestatus
public:
MACHINE－TOOL（）;
char*getCurrentNCFile（）;
voidsetCurrentNCFile（charF）;
IntgetFixtureStatus（）;
voidsetFixtureStatus（intS）;
virtualintprocessPart（charPartName）;
virtualintdownloadNCFile（charFile）;
virtualintstopMachine（）;
virtualingraspPart（）;
virtualintreleasePart（）;
｝；
6DNC系统的物理配置基本结构
基于CORBA的车间层控制系统需要两种层次的互连。
第一层是利用计算机局域网技术和协议软件把由异构计算机组成的车间层控制器、设备控制器等互连起来，第二层是在这一互连的基础上，实现各节点、各被控的异构制造设备（如加工中心、机器人、PLC等）之间的信息交互，这种交互通过制造信息规范（MMS）实现。
作为车间层控制系统的一个重要组成部分，本文DNC系统的物理配置基本结构如下图所示，主计算机通过网络介质（具有独立IP地址的终端服务器）分别连接多台CNC系统实现NC程序的装卸、刀具数据的传递、操作命令的下达和状态信息的反馈。
这是一种通过局域网连接起来的通信结构，它具有包括物理层、数据链路层、传输层及应用层等的四层结构，其中数据链路层采用LSV2通讯协议，传输层采用DNC协议（如SINUMERIK或PHILIPS协议）。
盖茨胜地汽车水泵产品（烟台）有限责任公司（以下简称为“烟台盖茨胜地汽车水泵公司”）主要研发生产汽车水泵及其附件、汽车发动机附件、硅油离合器、汽车用压铸铝件及相关产品。
目前，公司已经具有近百台机加设备，10多条生产线，有批量提供1?
000个型号年产200万台的生产能力。
近年来，随着企业的发展和企业信息化工作的推进，已经完成的信息化项目有技术部门的CAXA图文档，可以治理产品的设计图纸；
设计人员采用CAXA电子图板进行绘图，利用SAP的ERP改进了工作流。
通过信息化建设，使企业的生产能力有了显着的提高，水泵的生产已经由2005年的51万台达到2008年的107.7万台，信息化的应用在企业的发展过程中发挥着越来越大的作用。
企业面临挑战
1.数控设备通信
（1）加工代码一部分由操作者自行在机床上编辑，在编辑的过程中机床是停止的，耽误了加工，而且还轻易出错，设备的利用率很低。
（2）加工代码一部分由编程员用PC机编制，编制完成后通过U盘将程序拷贝到机床里或通过计算机传输到机床，这种方式占用人力，也耽误加工，而且很轻易出错，造成设备的利用率不高。
（3）现场使用RS232连接方式，线路距离有限制，生产现场放置电脑或用笔记本来传输程序，粉尘、油污对计算机性能有影响，也不符合标准化治理要求。
（4）假如RS232口受经常插拔的影响，会导致传输过程受出现干扰丢包及串口故障的影响，结果导致错误代码加工出废品，一旦硬件接口被损坏，代价昂贵，更会耽误生产时间。
（5）由于产品型号多，设备内存也有限，因此生产负责人要经常将机床内的程序拷贝到办公PC上。
随着产品的型号升级及新产品的研发不断加大，文件数量成倍增加，造成查找困难，并且不能保证所有有用的程序公司都有备份。
2.工艺文件/代码治理
（1）编程人员程序编制过程没有按编制—校对—审核等流程严格规范，不符合新时代体系认证。
（2）程序一旦加工完成后，不回传到服务器保存，程序生命周期没有得到控制。
（3）大量的程序都存放在机床里，占用机床内存，使机床反应缓慢。
（4）程序分散放在计算机或机床系统内，不利于共享和治理，且轻易丢失，导致重复工作增多，成熟的经验无法继续和利用。
（5）产品的变形设计导致程序的更改，需要产生很多有效版本。
目前基本依靠技术人员来区分不同版本的加工文档，这种文档版本治理方式不规范且难以形成对产品的有序版本治理。
（6）大量重要的数据需要进行备份处理，以应对系统灾难的发生。
搭建车间数字化平台
2009年初，烟台盖茨胜地汽车水泵公司与CAXA签署合作协议，CAXA将协助其共同搭建车间数字化网络平台。
结合实际情况，以公司现有网络系统为支撑，建设数控机床网络环境，以CAXA网络DNC为平台，将生产设备纳入到网络化治理之中，解决数控机床通信、程序治理等问题，形成全厂级畅通的协同工作环境。
CAXA可以提供以下机床接入方式，分别是多串口卡接入、多串口服务器接入、有线局域网接入、无线局域网络接入、超远程无线接入、电力接入及混合接入方式等（见图1），考虑到企业的实际情况，最终采用“有线无线”的方式进行数字化车间的建设。
图1CAXA网络DNC混合接入方式样例
考虑到公司车间实际布局及机床接口情况，具备RS232口的采用有线智能终端方式接入。
有线智能终端方式就是在每台数控机床前放置一台微缩型智能终端，其内部具有独立的CPU和内存；
外部具有两个接口：
以太网络的RJ45接口和RS232接口；
它具有独立的IP地址，能够按照一定的协议和数控机床及网络上的服务器计算机进行数据交换，这样可以将RS232线路缩到最短，布线时不需要布置成本昂贵的串口线路，只要布置通用以太网即可。
另一方面，由于服务器不直接和数控机床的RS232接口通信，而是以10/100M的速度与各终端微缩计算机进行网络通信，因此，单台服务器可控制的机床数量将比单纯的多串口通信多很多。
另外，此种通信方式真正做到将串口线路缩短到最短，增强了串口通信的稳定性。
当一台智能终端发生故障，只影响一台数控设备，其他设备不受影响，并且计算机服务器的并行处理能力大大提高。
CAXA网络DNC通信模块在网络DNC系统中起很重要的作用，它完成的基本功能是代码的双向传输，除此以外还可以完成机床参数设置/加密/备份、代码校验仿真、高级参数设置和加工数据采集等功能。
CAXA网络DNC通信模块自动传输/监测稳定可靠，能适应365天24h的工作模式，保证长年全天24h开机工作，不会影响机床的三班倒或节假日加班运行；
支持线路受干扰后数据丢包、缺损的自动补齐，字符自动效验功能，保证数据传输稳定可靠。
CAXA网络DNC系统支持SQLSERVER、ORACLE和DB2数据库，所有被治理数据均置于信息中心DNC服务器中，治理客户端在工艺相关部门客户端上动态浮动，工艺相关人员可在任意一台安装有CAXA网络DNC治理客户端的计算机上登陆，方便在电脑上查询生产计划、数控程序、刀具清单和零件三维视图等相关信息并进行代码仿真。
CAXA网络DNC数据治理示意图如图2所示。
图2CAXA网络DNC数据治理
CAXA网络DNC治理模块采用TEAMVAULT作为内核，是新一代的集成化并可扩展的数控车间治理解决方案。
治理模块用于用户权限治理、文档版本治理、流程治理、系统恢复/自动备份、系统设置、结构治理、任务流程处理、检索工具和机床名映射等。
CAXA网络DNC治理模块支持开放型数据库，对数控程序的各种信息：
程序号、图号、零件号、机床和用户信息等进行数据库治理。
在网络DNC系统中有产品结构树、设备结构树和文档结构树，以便对车间的设备和文档进行分类治理；
在文档结构树节点下可放置各类文档。
产品各节点可定义各类属性，如零部件号、名称、自制件及标准件等。
CAXA网络DNC具有多级混合权限安全控制，可以按企业结构树、角色、用户和目录结构（产品/机床）进行权限治理。
具有灵活、完善的系统权限治理功能，按照工作职责设置系统治理员、数据治理员、编程员、审核人员、批准人员和机床操作员等角色，并且针对不同的用户由系统治理员设定不同的使用权限。
CAXA网络DNC治理模块可对程序进行复合查寻，可以按零件、工号、机床和客户等进行任意查询；
能对生产过程中产生的程序相关图档进行批注、批阅等处理；
在机床节点或产品节点上，答应用户自定义统计汇总表，并能够将统计汇总表在权限控制下输出Excel表格；
服务器端系统支持数据/文档的备份及恢复功能，且具备定时自动备份功能，可实现自动定时备份；
使用电子仓库（Vaults）实现产品图文档的集中、安全的保存与治理。
实施效果
通过搭建车间数字化网络平台，实施CAXA网络DNC项目使企业生产的信息化有了一个明显的提升，主要表现在以下几个方面：
1.实现了机床的网络化治理
由于在DNC实施之前车间的生产现场桥架、电源等已经安装到位，地面已经美化，假如完全采用有线的方式，则不可避免地需要在地面开槽或者从工具间到各条生产线高空架线，既不美观又影响车间的整体整洁，因此采用了无线加有线的方式，通过这种方式，在保证数据传输的前提下，保证了车间的整洁划一。
而通过将机床接入企业网中则可以实现机床的网络化治理，目前已经可以实现程序的传输等功能，以后根据企业的发展要求还可以进行生产治理等建设，最终实现企业生产的无纸化。
2.保证了设计和生产数据的统一
此次项目将DNC的治理模块和CAXA图文档软件进行了集成合并，使得企业的产品数据完全在一个治理系统下应用，保证了每一个产品下面有完整的设计图纸、工艺文件、加工代码以及产品相关的文档，保证了企业产品数据的完整性。
3.完善了设计生产的流程化治理
通过采用DNC治理中的流程治理，可以保证从产品的设计、审核、标准化、编程、代码传输直到产品的加工完成，每一个环节都可以做到有据可查。
在以后的应用过程中可以实现从设计到加工代码传输到机床的过程无纸化。
4.通过日志的治理保证每一步过程都有据可依
CAXA网络DNC提供日志的记录功能，操作者的每一次操作都会在数据库中产生日志，一旦生产中出现问题，都可以追溯到相关的责任人。
5.有效地提高了企业的生产效率
机床操作人员在机床数控端就可以自动调用服务器上的加工程序，同时可以将重要的程序保存到服务器中，不必因为程序传输问题在机床和计算机间往返奔波，节省了大量的操作时间，与传统的通信方式相比，可提高50％的工作效率。
（end）
网络化制造是21世纪制造业的发展方向，数控机床是实现产品最终加工的主要加工设备。
数控机床远程控制系统为新一代制造企业提供了数控机床联网、远程控制及NC程序管理的全面解决方案。
CAXA网络DNC是由北京数码大方推出的一款数控机床联网系统，本文是其一成功的应用案例。
一、基本情况及需求
某大型军工企业（因保密原因不能明示单位名称）现有数控机床132台，分布在3个车间，有1个车间的部分设备于2002年采用了其他开发商提供的多串口卡方式的多路DNC硬件系统（4个点）。
企业车间分布如图1所示。
图1企业车间分布图
1.企业网络现状
企业的信息中心在办公大楼内。
企业内部已经通过光纤将以太网络布置到各车间。
主服务器在信息中心。
各车间均有至少1台终端计算机。
企业共有四个车间：
一车间为装配车间；
二车间为钣金车间；
三车间为热处理车间；
四车间为机加工车间。
除三车间无需要联网的数控设备外，其余车间均有需要联网的数控设备，其中四车间原来有一套4个点的多路DNC系统。
该系统采用明线布线，硬件为一块杰瑞的PX4-L多串口卡，只能实现简单的数据发送和接收。
2.机床编程通信现状
各车间现有的数控系统比较繁杂。
大多数简单的二维程序由车间机床操作工编制，部分复杂程序由车间工艺人员编制（如复杂工装三维程序），主要工件的复杂程序由厂工艺处编制（如复杂的3～5轴程序）。
各车间数控设备累计132台，具体数控设备情况如表1所示。
表1企业数控设备列表
目前，该企业自身的网络信息化状况是：
企业已经配有ERP系统、PDM系统和OA系统，在设计和工艺部门也都全部应用了CAD/CAM系统。
二、企业实施CAXA网络DNC前存在的问题
（1）现有的ERP、PDM和OA系统不适应目前的车间生产管理，更无法管理数控机床及其数控加工，在数控机床管理方面形成一个孤岛；
（2）企业内各类设备中，数控设备逐渐占据主要地位，急需对这些设备进行网络化管理，包括开机率、任务分配等；
（3）全厂没有对数控设备的加工代码进行统一管理，同一个工件的加工代码，有多个不同版本在使用，有时会造成非常可怕的后果；
（4）机床操作者在机床上编制的代码，由于机床存储空间有限，往往难以长期保存，且同一台机床由于存在多个操作工，这些代码无法与被加工零件、编程人员挂钩，没有可追溯性；
（5）代码的传输，以前大多数都是手工在机床上输入，效率低下且容易出错；
（6）加工文档和代码的安全性没有保障。
三、方案整体建议
经多方比较，我们决定采用CAXA网络DNC，将机床、加工文档、代码及相关人员进行统一管理，控制各相关人员的权限。
所有与机床有关的文档、代码均由CAXA网络DNC自动进行操作记录，让这类文档的历史、版本、操作均有据可查，所有人员能看到的文档均为统一的最新版本。
由工艺人员使用CAM软件编制的代码，机床操作人员不用再手工输入，可通过网络下载到机床。
机床操作人员编制的代码，由CAXA网络DNC上载到服务器相应的机床目录下统一管理。
下面是具体的建议。
一车间为装配车间，测量仪是在单独隔间内，该测量仪控制部分使用了标准PC，具有以太网卡，且操作系统为Windows2000，因此可直接在该测量仪的PC上直接安装CAXA网络DNC管理模块的客户端。
8台大型钻铣床距离比较远，且穿线困难，需要从控制面板后的串口引线穿吊线桥、过坦克链才能进机柜，因此在这8台大型钻铣床局部采用无线通信方案。
二车间为数控冲车间，所有设备都具备RS232接口，设备间距比较大，但车间总长未超过200m，在车间中部放置网络交换机，然后采用正常的CAXA网络DNC接入方式。
四车间为主要的机加工车间，设备数量、型号繁多，加之原有的一套4点多串口卡系统，为不浪费原有的硬件，CAXA建议将原来的4个点多路DNC系统（多串口卡）并入CAXA网络DNC系统，其他均采用正常的CAXA网络DNC接入方式。
四、方案结构及实施过程
具体的方案结构框图如图2所示。
服务器端软件安装在一台主服务器上（服务器由企业自备），客户端软件安装在企业局域网络上的任意一台可适合安装的计算机上。
其他与代码相关的CAD/CAM/CAPP/MSOffice软件都可集成在CAXA网络DNC系统中。
该企业的CAXA网络DNC的方案的实施过程，历时117天，具体日程如表2所示。
五、实施效果
（1）成功实现了软件集成
CAD/CAM/CAPP/Office等应用软件被成功地集成了在CAXA网络DNC平台上，使这些软件的应用从PDM的产品结构树延伸到了具体的数控设备。
在该企业的CAXA网络NDC平台上集成的软件包括UG、MasterCAM、AutoCAD、Protel、CAXA制造工程师、CAXA电子图板、CAXA工艺图表和MSOffice等。
这些不同的软件系统能够在CAXA网络DNC平台下运行，它们所生成的文档自动由CAXA网络DNC平台接管，并由CAXA网络DNC控制这些文档的版本、历史纪录和流程。
（2）权限管理完备，适合该企业的结构管理
CAXA网络DNC系统中可建立企业结构树，按照结构树来定义各部门的权限，同时还能按企业角色（岗位、职称）来建立权限。
每一个人能同时拥有多个不同的部门及角色，因此每一个人的权限是由不同的部门及角色复合而成的。
人员不仅可按部门及角色的共性来分配权限，还能按其特性分配权限。
（3）加工代码的版本、流程得到了控制
CAXA网络DNC系统有较为丰富的加工代码版本管理功能，因此采用它使得企业的加工代码得到统一的管理，彻底解决了代码版本管理混乱的问题。
（4）每一个机床操作工都有了很大的网络存储空间
机床操作工能够将网络上分配给他的空间作为机床存储空间的延续，不再受机床存储空间的影响。
（5）提高了工作效率
由于实现了加工代码资源的共享，从而免去了操作者大量录入的时间，提高了工作效率。
（6）生产调度人员对数控机床负荷有了更具体的对照参数
在CAXA网络DNC系统上，生产调度人员可以很直观地进行加工代码的分配，将代码分配到各个机床。
同时可利用CAXA网络DNC的统计功能统计各机床代码数量，利用机床反馈信息获取机床实际加工量。
（7）设备处的设备管理与数控设备产生了真正关联
设备处以往只能在ERP或PDM甚至孤立的个人PC中建立虚拟的机床表格、文档及机床参数文件。
现在可直接在CAXA网络DNC上进行设备的管理，将与设备相关的文
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