pdm環(huán)境下基于corba的系統(tǒng)集成技術(shù)研究

1、計 算 機應(yīng) 用 ·于 杰 張玉 峰 郁 鼎 文 P n M 環(huán)境 下基 于 C O R B A 的 系統(tǒng) 集 成技 術(shù) 研究 2 3P DM 環(huán) 境 下基 于 C ORB A 的系 統(tǒng) 集 成 技 術(shù) 研 究 于 杰 ， 張 玉峰 ， 都 鼎 文 ( 清華 大學 精 密儀 器 與機 械 學 系制 造 工 程研 究 所 ， 北 京 1 0 0 0 8 4 )摘 要 ： 產(chǎn) 品教 據(jù) 管理 ( P D M) 技 術(shù)在 現(xiàn)代

2、制 造領(lǐng) 域 中得 到 了迅 速 的 發(fā) 展 ， C O R B A是 國際 O MG 組 織 頒 市 的 中 間件 技 術(shù)規(guī) 范 ， 其通 過 定義 面 向?qū)?象的軟 件 組件 的構(gòu) 造 方 法 ， 有 效地 實現(xiàn) 了分 布 對 象的 互 操 作 。在 論 述 了 P D M 功 能 和 C OR B A 技 術(shù)概 念 的 基 礎(chǔ) 上 ， 通過 與傳 統(tǒng) 集成 方式 的 對比 研 究 ． 提 出 了 F ' I 3 M 環(huán)境

3、下 基 于 C OR B A 的 系統(tǒng) 集 成 方 法 。關(guān) 鍵詞 ： P D M ~ C O R B A； 分 布 式 對 象計 算 中圖分 類 號 ： 1 r P 2 7 3． 5文獻 標識 碼 ： A文章 編 號 1 0 0 79 4 8 3 ( 2 0 0 1 ) 0 40 0 2 30 2Th eS t u d yo ft h eS y s t e m I n t e g r a t i o nBa s e do nCO

4、RBA Un d e rPDM En v i r o n m e n tYU J i e 。Z HANGYu—f e n g ，YU Di n g— w e nf T s I nu aU n i v e r s i t y ． B e i j i n g I1 0 0 0 8 4IC h i n a 】Ab s t r a c t ： P r o d u c tDa t aMa n a g e me n t { P DM )

5、g e t sr a p i dd e v e [ o l ml e n ti nt h ef i e l do f mo d e m ma n u f a c t u r e ． COR B A i same d i a 。 Ⅻ 一p o r t e ntt e c h n o l o g yn o l T [ 1d e f i n e db yOM G ．a(chǎn) n dt h e OM G g o a l sa r et or

6、 e a l i z ei n t e r o p o r a b i l i t yo fd i s t r i b ut e dt hec o n c e p t i o no fCOR—BA a tf i r s tTh ep a p e rb r i n g sf o r wa r dt h eme t h o do fs y s t e ~ ni n t e g r a t i o nb a s e do nCORBA u

7、 n d e rPDM f mvi F o t ~ ' ／ i e n tc o e np a r i n gw l t ] ~t h ec o n v e n t l o n a Im e t h c d．Ke yw 0 r ’ d s ： P D M ；C ORB A；Di s t r i b u t e d Ob j e c tC o mp u t i n j 4隨 著 計算 機 科 學 的 迅 速 發(fā) 展 ， 產(chǎn)

8、 品 數(shù) 據(jù) 管 理 ( P D M ) 技 術(shù) 在現(xiàn) 代制 造 企 業(yè) 中得 到 了普 遍 應(yīng) 用 ， 它 是 一 門用 于 管 理 所 有與 產(chǎn) 品相 關(guān) 的 信 息 ( 任 何 描 述 產(chǎn) 品 的信 息 ， 包 括 零 件 、配 置 、 文 檔 、 C A D 文 件 等 ) 和所 有 與 產(chǎn) 品 相 關(guān) 的 過 程 ( 包 括 過 程 的定義 和 管 理 ) 的 技 術(shù) ? ， 具 有 數(shù) 據(jù) 它 庫 和 文 檔 管 理 、產(chǎn)

9、品結(jié) 構(gòu) 與配 置 管 理 、 工 作流 程 管 理 、 零 件 分 類 和項 目管 理 等 功能 C O R B A是 由 國 際 O MG 組 織 為 解 決 分 布 式 處 理 環(huán) 境 中 ， 異 構(gòu)軟 件 系統(tǒng) 的互 連 而制 定 的 工業(yè) 規(guī) 范 ， 其 基 于 面 向?qū)?象技 術(shù) ， 實現(xiàn) 異構(gòu) 分 布計 算環(huán) 境 下 信 息共 享 ． 使 得 基 于 對 象 的軟 件 成 員具 有 可 重 用 性 可 移 植 性 和 可

10、 操 作 性 。本 文 通 過對 P D M 環(huán) 境 下 基 于 C O R B A 的系 統(tǒng) 集 成 技 術(shù) 的 探 討 ， 提供 了 P D M 實 施 中 系 統(tǒng) 集 成 的思 想 方 法 和 技術(shù) 路 線 ，并 對 某 企業(yè) P D M 的系 統(tǒng)集 成 進 行 了實 踐 。1P D M 技 術(shù) 和 C O R B A技 術(shù) 1 ． 1P DM 開放 式 的體 系結(jié) 構(gòu) P D M 作 為 連 接 企 業(yè) 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 及 其

11、它 信 息 系 統(tǒng) ( 如 C A D ／ C A E ／ C A P P ／ C A M ， MR P I I ． E R P等 ) 的 橋 梁 與 紐 帶 ，適 應(yīng)不 同企 業(yè) 中 不 同 部 門 的 復(fù) 雜 計 算 環(huán) 境 及 不 同 功 能 需 求 ． 具有 良好 的開 放性 體 系結(jié) 構(gòu) 。( 1 ) 底 層 環(huán) 境 的適 應(yīng) 性 ： P D M 以 分 布 式 網(wǎng) 絡(luò) 客 戶 機 ／服務(wù) 器 結(jié) 掏 、 圖 形化 用 戶

12、接 口及 數(shù) 據(jù) 庫 管 理 技 術(shù) 作 為 它 的 環(huán)境 支 持 ， 與 底 層環(huán) 境 的 連 接 是 通 過 不 同 中 性 接 口來 實 現(xiàn) 的 ， 從 而 保證 其 可 支 持 多種 類 型 的 硬件 平 臺 、 操 作 系 統(tǒng) 、 數(shù) 據(jù)庫 、 圖形界 面 及 網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議 。( 2 ) 內(nèi)桉 的 開 放 性 ： P D M采 用 面 向?qū)?象 的 建模 方 法 和 技術(shù) ， 建 立 系統(tǒng) 的管 理 模 型 與 信 息 模 型

13、- 0，井 提 供 對 象 管 理機 制 ， 實現(xiàn) 產(chǎn) 品信 息 的管 理 = 在此 基 礎(chǔ) 上 提 供 開 發(fā) 工 具與應(yīng) 用 接 口 ，幫 助 用 戶 方 便 地 定 制 或 擴 展 原 有 數(shù) 據(jù) 模 型 ， 存 取 相關(guān) 信 息 ， 并 增 加 新 的 應(yīng) 用 功 能 ，以滿 足 用 戶 對 系統(tǒng) 不 同 應(yīng)用 的 要求 。1 ． 2 。 C 樅 技 術(shù) O D R B A體 系結(jié) 構(gòu)是 對 象 管 理組 織 ( OMG) 為解

14、 決 異 構(gòu) 計 算 機互 操 作 而提 出 的一 種 解 決 方 案 ， 它 基 于 軟 件 總 線 的 機 制 ， 定義 了 一種 面 向 對象 的 軟件 構(gòu) 件 構(gòu) 造方 法 j ， 使 不 同 的 應(yīng) 用 可 以共 享 由此 構(gòu) 造 出來 的 軟 件 構(gòu) 件 ， 通 過 分 布 式 計 算 和 面 向?qū)?象計 算 的 結(jié) 合 ， 以實 現(xiàn) 軟 件 重 用 。O MA( O b j e e tMa n a g e r a e

15、 ~ l tA wh i t e c t u r e ) 參 考 模 型 從 總 體 上 描 述 了 O MG組 織推 出的 分 布式 計 算 的 內(nèi)容 及模 型 中各 組 成部 件 之 間 的 關(guān) 系 ， 如 圖 1 所 示 。圖 1O MA參 考 模 型 對 象請 求 代 理 ( OR B ) 為 系 統(tǒng) 中 所 有 對 象 提 供 通 信 中樞 ， 是 O MA模 型 的核 心 ． 通 過 O R B ． 一 個 客 戶 端 可

16、以透 明 的引 用 同一 臺機 器 上 或 網(wǎng) 絡(luò) 上 的服 務(wù) 端 對 象 的方 法 ， 從 而 實 現(xiàn) 分 布環(huán) 境 中位 于不 同機 器 上 的 應(yīng)用 之 間 的互 操 作 以及 多對 象 系統(tǒng) 之 間 的 無 縫 連 接 ； 對 象 服 務(wù) ( O b j e c tS e r v i c e s ) 是 為使 用 和實 現(xiàn)對 象 而提 供 的基 本 服 務(wù)集 合 ， 為 創(chuàng) 建 對 象 、 對 收 稿 日期 ： 2 0 0 1

17、 —0 4—1 2 1 修訂 日期 ： 2 0 0 1 —0 6 —2 1作者 筒介 ： 于 杰 ( 1 9 7 7 一) ， 男 ， 山西晉 城 ^ ． 清華 大學 礤士 研究 生 ． 主要 從事 C I MS ， P D M 等 系統(tǒng) 理論 研究 和實 際工 程應(yīng) 用 維普資訊 http://www.cqvip.com 2 0 0 1 年 7 月 機械 設(shè) 計 與 制造 工 程 第 3 o卷 第 4 期 中內(nèi)容 的添 加 、 刪 除

18、皿修 改 等 操 作 。( 1 ) 特 征造 型 模塊 。此 模 塊 利用 特 征 建 模 的思 想 ， 在 零 件 毛 坯 造 型 的 基 礎(chǔ) 上 、 利用 所輸 ^ 的 銑 削 零 件 的待 加 工 特 征 信 息 進 行 零 件 的 特 征造 型 ， 同時 對 零 件 的特 征 信 息進 行 分類 存 儲 ， 該 系統(tǒng) 是 其 他 系統(tǒng) 進 行操 作 的基 礎(chǔ) 。零 件 描述 遵 循 以 下 幾 條 原 則 ： ① 描 述 方 位

19、 面 來 確 定 基 本空 間 位 置 ； ② 以描 述形 狀 特 征 為基 礎(chǔ) ； ③ 特殊 的組 合 孔 描述 法 來 表示 孔 特 征 ； ④ 描 述 特征 之 間 的 關(guān) 系為補 充 。( 2 ) m 藝設(shè) 計 模 塊 。此 模 塊 在特 征 加 工 工 藝 數(shù) 據(jù) 庫 的 支 持 下 ， 通 過 一系 列 的邏輯 推 理 規(guī)則 為各 個 a n m 特 征 選 擇 合 適 的 加 工 方 法 ． 并 決 定 每一 加 工 工步

20、 的加 工 余 量 、 所 選 用 的 刀具 婁 型 皿 刀 具 直徑 ， 最 后按 照 一 定 的原 則 對 所 有 a n m 特 征 的 ) 1 1 1 1 3 2序 進 行 優(yōu)化 排 序 ：此 系 統(tǒng) 包 含有 三 個 模 塊 ： 零 件 裝 夾 方 案 設(shè) 計 模 塊 、 工 藝 工步 設(shè) 計 模塊 以及 刀 具選 擇 模塊 ：( 3 ) 數(shù) 控 程序 的 自動 編制 模 塊 ：用 戶首 先 進 行數(shù) 控 控 制 系統(tǒng) 的選

21、擇 以 及數(shù) 控 編程 原 點 的設(shè) 置 ． 然 后 在數(shù) 控加 工 規(guī)則 庫 的 支持 下 ， 系 統(tǒng) 將 自動生 成 實用 的數(shù) 控 銑 削 加工 程 序 ， 并 提 供 修 改界 面 。( 4 ) 仿 真 模塊 =系統(tǒng) 首 先對 生成 的銑 削加 工 源程序 進 行語 法 檢查 、 若 發(fā) 現(xiàn)錯誤 及 時進行 修 改 ． 然 后 逐 條 讀 取數(shù) 控 加工 程 序 ． 動 態(tài) 模 擬銑 削加 工的全 過 程 ， 檢 查 加 工 過

22、 程 中刀具 的過 切 、 欠 切 及 各種 干涉 碰撞 現(xiàn)象 ， 同時 將銑 削加 工過 程 中 的各 種 輔助 信 息輸 出。奉 銑削 加工 仿 真算法 已另文 發(fā)表 ， 見參考 文獻 [ 2。3 應(yīng) 用 實例 在 系統(tǒng) 啟動 后 ， 首 先 要 對 加 工 的銑 削 零 件 進 行 毛 坯 建 模 。毛坯 建 模 可 以調(diào) 用 系 統(tǒng) 菜單 利用 系統(tǒng) 所 提 供 的 毛坯 基 本造 型 體素 ． 對 基 本 體素 中的參 數(shù) 進

23、 行 賦值 ， 然 后 通 過 基 本 體 索之 間 的 拓撲運 算 ， 即可 形成 所 需 的 毛坯 造 型 。在 系統(tǒng) 菜單 的支持 下 ， 選擇 所 需 a n T - 的銑 削 特 征 ， 輸 入 相 應(yīng) 的參 數(shù) 參數(shù) 信 息 包 含 零 件 總 體 信 息 、 特 征 單 元 信 息 及形 位 公 差 信息 。調(diào) 用工 藝設(shè) 計 子 系 統(tǒng) ， 在 特 征 加 工 工 藝 庫 的支 持 下 ， 為 各 個特 征選 擇 加 工

24、 方 法 、 加 工 雜 量 及 銑 削 加 工 的 刀具 類 型 最 后按 照 一定 的優(yōu) 化 原 圊對 所 有 的加 工 工 序 進 行 排 序 。在對所 有 待加 工 特征 的加工 方 法 和加 工 工 步進 行綜 臺 、 優(yōu)化 排 序之 后 ， 用 戶便 可 進 ^ 數(shù) 控 程 序 自動 編 制 模 塊 ， 用戶 首 先 選 擇數(shù) 控 控制 系 統(tǒng) 的類 型以及數(shù) 控 加 工 原點 的設(shè)置 ， 然后 在 N C程序加 工

25、規(guī)則 庫 的支持 下 ， 自動生 成數(shù) 控加 工 程序 。數(shù)控加工程序生成后 ， 可調(diào)用仿真模塊進行 加工仿真 ，仿 真系統(tǒng)可將銑削加工 的刀具信 息、 正在執(zhí)行 的數(shù)控 加工 程序 及 刀具 中心點 的 坐 標 動 態(tài) 地 顯 示 在屏 幕 上 ， 使 用 戶 對整 個 加 工過 程 有 比較 直 觀 、 明 確 的 了解 。 圉 2為加 工 后 的銑 削 零 件 的三 維仿 真 圖形 。圖 2 加 工后 的零 件 的三 堆仿 真 圖

26、形4 結(jié)束 語 本 系 統(tǒng) 銑 削零 件 為 研 究 對 象 ， 通 過 特 征造 型 技 術(shù) 的 應(yīng)用 ， 為從 零 件 的 設(shè) 計 到 加 工 制 造 的 集 成 提 供 了一 條 有 效 途 徑 。要 建 立 功能 完 善 的 基 于 銑 削 特 征 的 C A P P 系統(tǒng) ， 要 重 點解 決 好 以 下幾 個 關(guān)鍵 技術(shù) ： ① 特 征建 模 ； ② 特 征銑 削加 工 工 藝庫 和 N C銑 削 程 序 規(guī) 則 庫 的 建

27、 立 ； ③ 數(shù) 控 銑 削 加 工 源 程 序 的生 成 。參考 文獻 ：[ 1 ] 吳 錫 英 ．計 算 機 輔 助 制 造 [ M ] ． 北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ，1 9 97．[ 2 ]F a nMu e h a n g ， Wa n gM L n g c } n n g ． Gr a p h i c a [ s i m u l a t l c mo fN Cm i l l i n go p e r at i

28、 o n [ C] ． P m c3 r dI me r n a t i o t m lC o n f e r e n c eo fDM M I1 9 9 7． 1 8 1— 1 8 8．c 上接 第 2 4頁 )端 樁 代碼 聯(lián) 編 形 成 P D M 系統(tǒng) 功 能 的 擴 展 嵌 入 到 P D M 系統(tǒng) 中 ：封裝 模 式 如 圖 6所示 。圖 6 基 于 ( X ) R B A 的 系統(tǒng) 集 成 建模 方 法 3 結(jié) 論 P D

29、 M 技術(shù) 和 C OR B A技術(shù) 的有 機 結(jié) 合 ， 保 證 了軟 件 系 統(tǒng) 信息 的 可重 用 性 、 可 移 植性 和 互操 作性 ， 從 而有 效地 實 現(xiàn) 了異 構(gòu)信 息 系統(tǒng) 之 間 的 緊 密 集 成 。本 文 主要 探 討 了P D M 實施 過 程 中基 于 ( X ) R B A 技 術(shù) 實 現(xiàn) 系 統(tǒng) 集 成 的 構(gòu) 造 方 法 ，并 在 實施 某 機床 制 造企 業(yè) P D M 系 統(tǒng) 與外 部應(yīng) 用 系

30、統(tǒng) 的集 成 中得 到 了很 好 的 驗 證 。參 考 文獻 ：[ 1 ] 李建明， 李和 良． 許隆文 ． P D M 及其實施 方法學 [ 】 ] ． 計算機 工 程 與應(yīng) 用 ， 1 9 9 6 ， ( 5 ) ： 2 8 —3 2[ 2吳 年 宇 ． 盂 剛 ． 基 于 P D M 技 術(shù) 的 制造 業(yè) 集 成 框架 研 究 [ J ]清 華 大學學 報 ， 1 9 9 8 ， ( 1 0 ) ： 7 3 —7 6f 3李 強

31、 ， 黃 上騰 基 于 C O R B A 的 P D M 系 統(tǒng)實 現(xiàn) 方式 [ J ] ． 上 海 交通 大 學 學報 ， 1 9 9 8 ， ( 1 0 ) ： 2 5 —2 8 ．： 4 ] 蔣 東 星 ， 曾垂 昌 ． 用 C O R B A技 術(shù) 構(gòu)件 分 布對 象 應(yīng) 用 系統(tǒng) [ J ]． 海 軍工 程學 院學 報 ， 1 9 9 9 ， ( 2 ) ： 3 1 —3 5 ．： 5 ] REF l i r t , a n

32、 ， D 】K o r s r t ] e y e r ， D DL e e ． A ( X ) R B Ae x t e r ~ o nf o ri n t e l l i g e n ts o f t wa r ee n v i r o n me n t s [ RJ ． A d v ~c e si nE n gi n e e r i n gS of t * v a r e20 00．維普資訊 http://www.cqvip.c