数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 和MAP3.0等. 4.DNC应用系统研究 DNC应用系统一直是各国研究的重点。最早的DNC系统是美国1968年研制成功的OMNI一 CONTROL系统和日本I970年研制成功的COMPUTROL一45系统。目前国外典型的DNC系统主 要有美国Automation Intelligence公司Numeridex CAM分部的SHOPNET DNC系统、美国波音公 司军机分部配置的Cimlinie's的DNC系统、日本FANUC公司的DNCI和DNC2系统。但各个厂 家在实现DNC控制方面是不完全一样的，美国的DNC系统包括控制计算机（主要是通用计算机） DNC装置和DNC接口，甚至也包括BTR在内。系统通过控制联网计算机，实现DNC控制。系统 还配有相应的应用软件，包括通讯软件、管理和监控软件等。而日本FANUC公司的DNCT系统完 全实现了总线结构，它的DNC实际上就是一块标准的插件板：它所有的控制计算机是FD或 F-DMATE,是专用机：用户只要将DNCI系统插入系统总线，就能实现系统与控制计算机以及更高 层网络的通讯，并实现DNC控制。 国内于20世纪0年代开始在DC方面进行研究，有一定影响的单位是北京机床研究所、清华 大学、重庆大学、南京航空航天大学、中科院自动化研究所、北京航空航天大学、西安交桶大学、 西北工业大学和长春五五研究所等。 三、DNC技术的发展趋势 国外DNC技术的发展方向主要表现在DNC与CIMS的集成、DNC系统的模块化与商品化、基 于现场总线与计算机局域网的DNC产品开发以及DNC产品与数控系统的配套开发和生产等方面。 我国由于起步较晚，有关DNC的研究与欧、美、日本等国相比还有较大的差距。除以上发展方向外， 还应加强以下方面的研究。 I.DNC集成技术 现有的DNC系统只能集成一种或有限的两三种数控系统，要使DNC系统具有推广应用价值 应该加强各种典型数控系统的DNC集成方法研究。目前随着微型计算机的硬件性能越来越好，接口 扩展越来越方便，价格越来越低，对于异构数控系统的通讯及集成的研究，可以以微型计算机为支 撑，选用不同的连接标准（如RS232C,RS一485，RS一422，RS5等），以软插件技术为基础，集 中精力研究异构数控系统的集成软件。“九五”期间，我国“863”高新技术计划己立项研制这种DC 软插件系统，这种DNC软插件系统的应用必将大大推动我国CAD/CAM和CAPMS的集成化发展， 对机械加工车间的自动化及集成化生产管理方面有重要的理论意义和实用价值 2.DNC系统重构技术 机械制造企业面对的是一个多变的需求环境调此，机械加工车间面对的加工任务也是多变的 由于加工任务的不同，其加工工艺路线也会变化，所需的设备资源也会不同。这样就会造成某些设 备负荷过重，传统的将设备资源固定在一个制造单元的组织模式存在一些问题。为了克服以上缺点 FMS的研究者们早在20世纪80年代初就提出了动态重构单元的概念，即在某个时间区间内，为了 完成某项具体的生产任务，根据单元重构的原则和算法，确定车间内哪些工作站属于哪个单元。 旦任务完成，旧单元解体，并根据新任务的要求重构新的单元。在重构单元思想的基础上讲一步提 出了设备组重构技术，即将车间作为一个设备组，由车间控制计算机统一管理。在某一时间区间内， 根据生产任务的不同将设备分组，以便高效率地完成生产任务：任务一日完成，设备将重新分组， 以适应新的需求。 在对基于DNC环墙的集成化生产管理系统的研究中，可以发现它与数控机床的构成及工艺计划 相关性较大。如果将多年来在FMS生产管理方面的大量研究成果及实用经验应用于异构数控机床 兰州交通大学机电工程学院 15 数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 兰州交通大学机电工程学院 15 和 MAP3.0 等。 4．DNC 应用系统研究 DNC 应用系统一直是各国研究的重点。最早的 DNC 系统是美国 1968 年研制成功的 OMNI— CONTROL 系统和日本 1970 年研制成功的 COMPUTROL—45 系统。目前国外典型的 DNC 系统主 要有美国 Automation Intelligence 公司 Numeridex CAM 分部的 SHOPNET DNC 系统、美国波音公 司军机分部配置的 Cimlinic’s 的 DNC 系统、日本 FANUC 公司的 DNC1 和 DNC2 系统。但各个厂 家在实现 DNC 控制方面是不完全一样的，美国的 DNC 系统包括控制计算机（主要是通用计算机）、 DNC 装置和 DNC 接口，甚至也包括 BTR 在内。系统通过控制联网计算机，实现 DNC 控制。系统 还配有相应的应用软件，包括通讯软件、管理和监控软件等。而日本 FANUC 公司的 DNCT 系统完 全实现了总线结构，它的 DNC 实际上就是一块标准的插件板；它所有的控制计算机是 F-D 或 F-DMATE，是专用机；用户只要将 DNC1 系统插入系统总线，就能实现系统与控制计算机以及更高 层网络的通讯，并实现 DNC 控制。 国内于 20 世纪 70 年代开始在 DNC 方面进行研究，有一定影响的单位是北京机床研究所、清华 大学、重庆大学、南京航空航天大学、中科院自动化研究所、北京航空航天大学、西安交通大学、 西北工业大学和长春五五研究所等。 三、 DNC 技术的发展趋势 国外 DNC 技术的发展方向主要表现在 DNC 与 CIMS 的集成、DNC 系统的模块化与商品化、基 于现场总线与计算机局域网的 DNC 产品开发以及 DNC 产品与数控系统的配套开发和生产等方面。 我国由于起步较晚，有关 DNC 的研究与欧、美、日本等国相比还有较大的差距。除以上发展方向外， 还应加强以下方面的研究。 1．DNC 集成技术 现有的 DNC 系统只能集成一种或有限的两三种数控系统，要使 DNC 系统具有推广应用价值， 应该加强各种典型数控系统的 DNC 集成方法研究。目前随着微型计算机的硬件性能越来越好，接口 扩展越来越方便，价格越来越低，对于异构数控系统的通讯及集成的研究，可以以微型计算机为支 撑，选用不同的连接标准（如 RS232C，RS－485，RS－422，RS5ll 等），以软插件技术为基础，集 中精力研究异构数控系统的集成软件。“九五”期间，我国“863”高新技术计划已立项研制这种 DNC 软插件系统。这种 DNC 软插件系统的应用必将大大推动我国 CAD／CAM 和 CAPMS 的集成化发展， 对机械加工车间的自动化及集成化生产管理方面有重要的理论意义和实用价值。 2．DNC 系统重构技术 机械制造企业面对的是一个多变的需求环境涸此，机械加工车间面对的加工任务也是多变的。 由于加工任务的不同，其加工工艺路线也会变化，所需的设备资源也会不同。这样就会造成某些设 备负荷过重，传统的将设备资源固定在一个制造单元的组织模式存在一些问题。为了克服以上缺点， FMS 的研究者们早在 20 世纪 80 年代初就提出了动态重构单元的概念，即在某个时间区间内，为了 完成某项具体的生产任务，根据单元重构的原则和算法，确定车间内哪些工作站属于哪个单元。一 旦任务完成，旧单元解体，并根据新任务的要求重构新的单元。在重构单元思想的基础上进一步提 出了设备组重构技术，即将车间作为一个设备组，由车间控制计算机统一管理。在某一时间区间内， 根据生产任务的不同将设备分组，以便高效率地完成生产任务；任务一旦完成，设备将重新分组， 以适应新的需求。 在对基于 DNC 环境的集成化生产管理系统的研究中，可以发现它与数控机床的构成及工艺计划 相关性较大。如果将多年来在 FMS 生产管理方面的大量研究成果及实用经验应用于异构数控机床