DNC的基本組成_DNC的功能特點

DNC的基本組成

如圖所示為DNC系統的典型結構，由以下幾部分組成：

（1）DNC主機（或稱DNC控制計算機），包括大容量的外存儲器和I/O接口；

（2）通信單元；

（3）DNC接口；

（4）NC或CNC裝置；

（5）軟件系統，通常包括實時多任務操作系統、數據庫管理系統和DNC應用軟件等。

由于DNC系統的構成有多種形式，DNC系統各組成部分的配置應根據用戶需求和具體條件確定。影響DNC系統配置的因素很多，如車間層機床的負載狀況、所需要的柔性、勞動力費用、被處理信息的層次等。但首先應考慮工廠具體的需求，如需要的自動化程度、信息流以及工廠的計算機結構層次等重要因素。NC和CNC裝置作為DNC、FMS和CIMS的底層設備控制器，除了要與數據輸入輸出設備等外部設備相連接外，還要與DNC控制計算機直接通信或通過局域網絡相連，具有網絡通信功能。

NC或CNC裝置與DNC主計算機間交換的數據要比單機運行時多得多。例如，機床起停信號、操作指令、機床狀態信息、零件加工程序、刀具參數等數據的傳送。為此，傳送的速率也要高些。目前多數NC或CNC裝置配置的RS232C／RS422等接口的傳送速率一般不超過9600Bit/s，而且只能進行加工程序的雙向傳送，不能進行機床的遠程控制操作，更不能直接與網絡相連接。這類CNC裝置必須通過專門開發的DNC接口才能連入到DNC系統中，實現DNC控制。

DNC的主要功能

（1）數控加工程序的下載與上載

設計和采用DNC系統的主要目的之一，是改變數控加工程序輸入方式，直接通過計算機之間的通信功能，聯機下載；同時，減少數控機床配備穿孔機等硬設備的費用，降低成本。另外，下載到機床的加工程序有時在使用過程中需要作局部修改，這些經過修改的加工程序可以上載到DNC主機中。

（2）NC程序存儲與管理

NC程序的儲存與管理是DNC系統的另一個重要功能。零件程序管理系統要能滿足下列一些要求：程序必須能送至閑置下來的機床去使用；允許加進新程序、刪除舊程序、在有新要求提出時重新編輯老程序；要能進行后置處理，零件程序可以刀位數據文件存入，再由后置處理器轉換為特定機床的加工程序；能完成數據處理和管理功能，諸如文件保密、程序顯示、數據操作等。

（3）數據采集、處理和報告

數據的采集、處理和報告的主要目的是對工廠的生產進行離線監控。采集的數據包括加工工件計數、刀具使用、機床利用和另外一些衡量車間工作狀態的參數。DNC計算機處理這些數據，并及時向管理部門提供必要的信息。近幾年來，DNC的這個功能的范圍被擴大了，它不僅從數控機床上采集數據，而且還可從車間范圍內其它計算機或終端采集信息，進行車間或工段的生產準備、管理和控制。

（4）根據生產作業計劃自動分配NC程序及數據到相應的機床；

（5）分配與傳遞刀具數據；

（6）刀具、量具、夾具等工裝準備信息，系統內工裝的實時控制；

（7）按照工藝計劃及生產作業計劃，實現由多種數控機床組成的DNC系統的物流實時控制，以及工件的輸送、貯存，同步加工和裝配等活動的集成化生產管理。

目前多數DNC系統僅包括前四項功能，同時包括后三項功能的DNC系統還不多見。由于DNC系統的上述功能都是在DNC管理與控制軟件（包括DNC接口軟件）支持下完成的，因此DNC系統的功能實際上也是DNC管理與控制軟件應具有的功能。

DNC的特點

分布式數控系統能逐步建立，具有可擴展性，不必一次完成整個DNC系統。因此更實用、更經濟，它可以延長投資時間，并能在此期間從每個建成的子系統中取得利益。

由CNC機床組成DNC系統，使計算機控制的制造系統增加了新的能力和改善了原有的性能。DNC計算機可以直接給CNC機床的計算機存儲器送去程序。它與專用機床控制單元（MachineControlUnit，MCU）的區別在于，CNC控制器具有足夠的存儲能力接受零件的加工程序，零件程序能一次性輸入，而不必像MCU那樣一段一段地輸入，從而減少了計算機與每臺數控機床間的通信量。在這方面，分布式數控進一步發展是將后置處理器裝在CNC控制器的軟件中，這將能使零件程序由DNC計算機以刀位數據文件形式輸給CNC計算機，而不必先進行后置處理。

分布式數控系統另一個特點是有冗余。如果DNC中央計算機出了故障，不必使系統中的每臺機床都停下來，每臺CNC機床能夠單獨工作。這種單獨工作的能力主要源于CNC機床具有存儲數控加工程序的能力。除此之外，每臺CNC機床可配備相應接口以便讀入程序，使單臺機床繼續工作。當然，提供這種輔助設備需要增加些費用。分布式數控系統還改善了中央計算機與車間現場之間的通信，它比用硬聯接設備更易于實現計算機與計算機之間的通信，從而有可能進一步向工廠生產管理信息系統和CIMS擴展。

20世紀80年代后，隨著計算機技術、軟件技術和DNC的發展，DNC系統與FMS的界限越來越模糊了。DNC系統不僅用計算機來管理、調度和控制多臺CNC機床，而且還與CAD/CAPP/CAM、物料輸送和存貯、生產計劃與控制相結合，形成了柔性分布式數字控制（FlexibleDistributedNumericalControl，FDNC）系統，成為現代集成制造系統中的重要組成部分。