研華ARK系列嵌入式工控機在數(shù)控機床系統(tǒng)中的應用

在國家主席胡錦濤主席訪美期間，中美兩國將簽訂總價值達到44億美元的合同，目的是對中國的工業(yè)設施進行現(xiàn)代化改造。這僅僅是中國和其最大的貿(mào)易伙伴美國合作的一個例子，反映了中國市場蘊涵的巨大機遇。中國是世界第七大經(jīng)濟強國，國內生產(chǎn)總值達到2.26萬億美元，人口超過13億。中國經(jīng)濟巨大的規(guī)模和增長速度使中國的工業(yè)計算市場，尤其是嵌入計算系統(tǒng)行業(yè)實現(xiàn)兩位數(shù)增長的最佳場所。由于在眾多海外廠商在北美和歐洲等成熟市場“毫無斬獲”，稍具規(guī)模的企業(yè)開始將目光瞄向盈利潛力巨大的“新興市場”。研華科技將大力在工業(yè)基礎設備中利用嵌入計算系統(tǒng)為各種規(guī)模的企業(yè)提供一個難得增值機遇，幫助他們在增長空間巨大的新興市場建立自己的“橋頭堡”。
      采用嵌入工業(yè)計算機技術的數(shù)控機床具有廣泛的適應性，利用其滿足客戶需求的計算能力以及具有的網(wǎng)絡控制能力，使內嵌嵌入式工控機的機床在加工對象改變時只需要改變輸入的程序指令；提升加工性能比一般自動機床高，可以精確加工復雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復雜的工件，并能獲得良好的經(jīng)濟效果隨著數(shù)控技術的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機床和電火花加工機床等。

數(shù)控機床對嵌入式系統(tǒng)工控機的要求：
數(shù)控機床的控制流程圖： 
 

系統(tǒng)原理
數(shù)控機床主要由數(shù)控裝置、伺服機構和機床主體組成。輸入數(shù)控裝置的程序指令記錄在信息載體上，由程序讀入裝置接收，或由數(shù)控裝置的鍵盤直接手動輸入。數(shù)控裝置包括程序讀入裝置和由電子線路組成的輸入部分、運算部分、控制部分和輸出部分等。數(shù)控裝置按所能實現(xiàn)的控制功能分為點位控制、直線控制、連續(xù)軌跡控制三類

數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)技術應用
隨著CAD/CAM一體化技術和局域網(wǎng)技術的普及和應用，目前多數(shù)企業(yè)在新產(chǎn)品設計開發(fā)、工藝過程編制和數(shù)控機床程序編制的效率和質量上都得到了明顯的提高，企業(yè)的技術管理與生產(chǎn)管理已經(jīng)進入了網(wǎng)絡化時代。而與CAD/CAM密切相關的數(shù)控機床管理仍然處于原始狀態(tài)，成為制約企業(yè)現(xiàn)代化管理水平提高的瓶頸。實現(xiàn)企業(yè)數(shù)控機床的網(wǎng)絡化管理，使企業(yè)的管理水平得到了新的提高。 
一、數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)前的主要問題 
1. 程序傳輸方面 
對于一些程序量要求相對較少的數(shù)控機床，一直是采用手工鍵盤輸入方式，這種方法的弊病是：
（1）效率低；（2）占用機時長；（3）易出錯。 
而一些程序輸入量比較大的數(shù)控機床，則使用一個臺式計算機放在機床邊專門用于程序傳輸。這種方法的缺點是：（1）環(huán)境惡劣，計算機維護困難。（2）多采用商用系統(tǒng)軟件，適應性及升級換代困難；（3）操作方法復雜，對操作者的素質要求高；（4）多人操作一臺計算機，程序文件的管理混亂。 
也有企業(yè)采用筆記本電腦進行程序傳輸，由于頻繁地對傳輸電纜進行插拔操作，筆記本電腦的串行接口極易被燒毀。 
為何嵌入式工控機成為更好的選擇？我們可以通過研華科技提供的ARK-5280的特性介紹有個了解：
 
 


二、針對問題制定解決方案 
通過進行多方面調研，企業(yè)內部局域網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展到了一定的規(guī)模，為了提升中國制造到中國創(chuàng)造很多企業(yè)內其是CAD/CAM一體化應用已經(jīng)非常普遍，因此數(shù)控機床走網(wǎng)絡化管理的道路是解決問題的最佳選擇。  
系統(tǒng)的組成
 
 
機床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括：（1）網(wǎng)絡服務器、（2）局域網(wǎng)線、（3）CAD/CAM計算機、（4）管理系統(tǒng)、（5）聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主控機、（6）遠程通訊接口、（7）通訊電纜、（8）數(shù)控機床。
其中網(wǎng)絡服務器、局域網(wǎng)線、CAD/CAM系統(tǒng)和數(shù)控機床是企業(yè)已存在的資源；系統(tǒng)管理機是一臺安裝了聯(lián)網(wǎng)專用軟件的嵌入式工業(yè)控制計算機，可以將客戶管理端軟件安裝在局域網(wǎng)的任何一臺計算機上作為管理工作站；聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理機是一臺專用計算機，運行客戶管理操作系統(tǒng)，其作用是接受各工作站的調度，向網(wǎng)絡上所有數(shù)控機床發(fā)送指令，實現(xiàn)機床信息的統(tǒng)一管理；遠程通訊接口設備是專用于主控機與機床間通訊的多串口分配器，其特點是可實現(xiàn)遠距離傳輸而無信號損失。 
方案實施后的效果：
實現(xiàn)數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)后，將在數(shù)控程序管理和程序傳輸方面有了明顯改善。 
  
總之，在我國，數(shù)控機床應用經(jīng)過十多年來的發(fā)展，經(jīng)歷了艱難曲折的發(fā)展道路，如今在迎接中國創(chuàng)造，更進一步提升中國制造能力和生產(chǎn)能力的高新技術不斷發(fā)展的年代將取得更長足進步。
研華科技秉承一貫在中國制造業(yè)上為客戶建立完善計算平臺的ePlatform 理念，滿足客戶需要的嵌入式工控機系統(tǒng)ARK系列將為我國制造業(yè)作出更大的貢獻！ 
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