基于CAN的DNC系統(tǒng)單元級設(shè)備通信與實時調(diào)度.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、2010年,我國擁有數(shù)控機床近80萬臺,其中,高級型、普及型、經(jīng)濟型數(shù)控機床的比例約為1:3:6。高中低檔數(shù)控機床并存、機床效能發(fā)揮不夠是我國目前數(shù)控機床應(yīng)用的現(xiàn)狀。為提高制造業(yè)水平,需要在開發(fā)與生產(chǎn)高性能數(shù)控機床的同時,充分發(fā)揮現(xiàn)有裝備的性能與效率。DNC技術(shù)是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造與集成制造的重要途徑,單元級設(shè)備的DNC實現(xiàn),是DNC系統(tǒng)的基礎(chǔ),也是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造與集成制造的基礎(chǔ)。開展DNC技術(shù)研究與應(yīng)用,切實解決現(xiàn)有大量中低檔數(shù)控機床使用

2、中存在的問題,將促進企業(yè)制造水平與管理水平的提高,促進現(xiàn)有數(shù)控機床加工能力與使用效率的提升。本文圍繞基于CAN總線的DNC系統(tǒng)單元級設(shè)備通信與實時調(diào)度開展研究。
   利用CAN總線實現(xiàn)DNC系統(tǒng)單元級異構(gòu)設(shè)備的集成,根據(jù)設(shè)備情況,實現(xiàn)不同層次的DNC功能。從NC程序運行機理研究著手,探尋程序消耗率對DNC系統(tǒng)通信的影響,建立避免DNC系統(tǒng)通信沖突的數(shù)學(xué)模型,通過對系統(tǒng)參數(shù)的分析,提出了DNC系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計方法,為DNC系統(tǒng)設(shè)計提

3、供理論依據(jù)。針對DNC系統(tǒng)運行過程動態(tài)變化的特點,研究已有DNC系統(tǒng)面向具體生產(chǎn)任務(wù)的通信調(diào)度策略,以實現(xiàn)對DNC系統(tǒng)的柔性化控制,提高系統(tǒng)對不同生產(chǎn)任務(wù)的適應(yīng)能力。為實現(xiàn)對DNC系統(tǒng)運行中各節(jié)點負(fù)載不均衡性和動態(tài)變化特性的定量表征,提出了程序消耗率的概念與面向加工過程的程序消耗率仿真測定方法。在不消耗生產(chǎn)資源的情況下,實現(xiàn)了對程序消耗率的快速、準(zhǔn)確測定,測定出的程序消耗率為DNC系統(tǒng)設(shè)計與通信調(diào)度提供依據(jù)。為提高程序運行效率和程序傳輸

4、效率,對非圓曲線插補、孔系加工兩種典型工序的NC程序進行了優(yōu)化。最后對研究的問題進行了實驗驗證。
   通過研究得到,在基于CAN總線的DNC系統(tǒng)中,由于各節(jié)點的程序消耗率遠(yuǎn)低于網(wǎng)絡(luò)傳輸速度,在CAN總線和數(shù)控機床通信接口的傳輸速度確定的條件下,DNC主機所能接入的進行DNC加工的數(shù)控機床數(shù)量應(yīng)以程序消耗率作為基本依據(jù)進行確定。采用節(jié)點在系統(tǒng)調(diào)度中的狀態(tài)和任務(wù)的截止期限確定一個節(jié)點的調(diào)度優(yōu)先級,并由節(jié)點申請程序事件觸發(fā)調(diào)度,可以

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