数控系统论文提纲

2022-11-15

论文题目：面向智能APP的数控系统开放技术研究

摘要：随着智能制造的快速发展,用户的需求越来越多样化,智能型数控系统对开放式有了新的要求,用户需要获取数控系统的内部数据,开发质量提升、工艺优化、健康保障以及生产管理等方面的智能应用,并且集成到智能型数控系统上,满足用户越来越多的定制化功能。智能型数控系统不仅仅是一个产品,也是一个用户可以集成自己用户软件的开放式平台。因此,本文以华中9型数控系统为目标样机,提出一种面向智能APP的数控系统开放技术。本文的主要研究内容如下:论文首先针对原数控系统开放技术只能支持单应用,不能支持多应用的问题,采用了向外提供基于NC-Link协议,支持多应用的NC-API的方法。除此之外,针对原数控系统缺乏便捷式用户自主集成应用的功能,本文提出了面向多进程的用户软件管理方案,来保证开放式数控系统能够支持多应用。同时,为满足开放式数控系统稳定性要求,以及不同应用场景的解决方案,智能型数控系统需要既能支持单机版工作模式,又能满足上下位机的工作模式。由于存在数控系统原NC-API的数据访问模式采用的是同步数据访问,无法支持多应用同机运行,同时没有在应用层采用标准协议,缺乏专业性设计,没有实现接口通用等问题。因此,本文设计并研究了一种基于NC-Link标准的NC-API,利用数据的动态映射对NC-API进行分类处理,将NC-API的数据访问模式从同步式数据访问变为异步式数据访问。在原NC-API的基础上,基于NC-Link协议,采用动态的数据镜像的方式实现NC-API。数据获取的方式从直接获取变为间接获取,可支持上下位机模式,又能够支持单机版模式,使数控系统的稳定性、安全性增加。原数控系统的各个功能是以功能模块的形式嵌入到数控系统当中,用户无法将本地功能应用直接添加,需要依赖数控系统厂家进行编译、发布,无法将第三方智能应用集成到开放式数控系统上。因此,本文设计了一种面向多应用的用户软件管理技术。采用多进程的应用与管理技术设计APP Center,改变以往功能模块以菜单树的风格嵌入到数控系统中的形式,可将用户需求以APP的形式集成到APP Center上,对APP根据功能属性进行分组管理,实现检索向导功能。APP Center可支持APP运行,实现APP下载、添加、删除、位置调序等基本功能。同时HMI界面根据车间实际操作情况,对虚拟按键进行优化,避免工人由于按键过小操作失误,并对HMI整体进行美观设计。本文在最后开发了一个智能型应用软件,应用了基于NC-Link的NC-API,以及面向多应用的用户软件管理技术,在数控系统上下位机的应用场景中,验证了面向多应用的NC-API以及APP管理技术的可行性。经测试结果分析,本文所开放的NCAPI能够按预期获取数控系统中的数据,APP Center能够按预期正常对APP实现运行与管理。

关键词：开放式数控系统;NC-API;APP Center;多进程;NC-Link

学科专业：机械工程

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 课题来源

1.2 课题研究背景与意义

1.3 课题研究现状

1.4 本文主要研究内容及组织结构

2 智能型数控系统开放技术框架

2.1 开放式数控系统API技术

2.2 多进程管理模式的特性