研華ARK系列嵌入式工控機(jī)在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中的應(yīng)用

在國家主席胡錦濤主席訪美期間，中美兩國將簽訂總價(jià)值達(dá)到44億美元的合同，目的是對中國的工業(yè)設(shè)施進(jìn)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(gè)例子，反映了中國市場蘊(yùn)涵的巨大機(jī)遇。中國是世界第七大經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國，國內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到2.26萬億美元，人口超過13億。中國經(jīng)濟(jì)巨大的規(guī)模和增長速度使中國的工業(yè)計(jì)算市場，尤其是嵌入計(jì)算系統(tǒng)行業(yè)實(shí)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(chǔ)設(shè)備中利用嵌入計(jì)算系統(tǒng)為各種規(guī)模的企業(yè)提供一個(gè)難得增值機(jī)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(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)控機(jī)床具有廣泛的適應(yīng)性，利用其滿足客戶需求的計(jì)算能力以及具有的網(wǎng)絡(luò)控制能力，使內(nèi)嵌嵌入式工控機(jī)的機(jī)床在加工對象改變時(shí)只需要改變輸入的程序指令；提升加工性能比一般自動(dòng)機(jī)床高，可以精確加工復(fù)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(fù)雜的工件，并能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床和電火花加工機(jī)床等。

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

系統(tǒng)原理
數(shù)控機(jī)床主要由數(shù)控裝置、伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)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(dòng)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(yùn)算部分、控制部分和輸出部分等。數(shù)控裝置按所能實(shí)現(xiàn)的控制功能分為點(diǎn)位控制、直線控制、連續(xù)軌跡控制三類

數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用
隨著CAD/CAM一體化技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù)的普及和應(yīng)用，目前多數(shù)企業(yè)在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)、工藝過程編制和數(shù)控機(jī)床程序編制的效率和質(zhì)量上都得到了明顯的提高，企業(yè)的技術(shù)管理與生產(chǎn)管理已經(jīng)進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代。而與CAD/CAM密切相關(guān)的數(shù)控機(jī)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(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化管理，使企業(yè)的管理水平得到了新的提高。 
一、數(shù)控機(jī)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(jī)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(jī)時(shí)長；（3）易出錯(cuò)。 
而一些程序輸入量比較大的數(shù)控機(jī)床，則使用一個(gè)臺式計(jì)算機(jī)放在機(jī)床邊專門用于程序傳輸。這種方法的缺點(diǎn)是：（1）環(huán)境惡劣，計(jì)算機(jī)維護(hù)困難。（2）多采用商用系統(tǒng)軟件，適應(yīng)性及升級換代困難；（3）操作方法復(fù)雜，對操作者的素質(zhì)要求高；（4）多人操作一臺計(jì)算機(jī)，程序文件的管理混亂。 
也有企業(yè)采用筆記本電腦進(jìn)行程序傳輸，由于頻繁地對傳輸電纜進(jìn)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(jī)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(gè)了解：
 
 


二、針對問題制定解決方案 
通過進(jìn)行多方面調(diào)研，企業(yè)內(nèi)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(nèi)其是CAD/CAM一體化應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，因此數(shù)控機(jī)床走網(wǎng)絡(luò)化管理的道路是解決問題的最佳選擇。  
系統(tǒng)的組成
 
 
機(jī)床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括：（1）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、（2）局域網(wǎng)線、（3）CAD/CAM計(jì)算機(jī)、（4）管理系統(tǒng)、（5）聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主控機(jī)、（6）遠(yuǎn)程通訊接口、（7）通訊電纜、（8）數(shù)控機(jī)床。
其中網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、局域網(wǎng)線、CAD/CAM系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床是企業(yè)已存在的資源；系統(tǒng)管理機(jī)是一臺安裝了聯(lián)網(wǎng)專用軟件的嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，可以將客戶管理端軟件安裝在局域網(wǎng)的任何一臺計(jì)算機(jī)上作為管理工作站；聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理機(jī)是一臺專用計(jì)算機(jī)，運(yùn)行客戶管理操作系統(tǒng)，其作用是接受各工作站的調(diào)度，向網(wǎng)絡(luò)上所有數(shù)控機(jī)床發(fā)送指令，實(shí)現(xiàn)機(jī)床信息的統(tǒng)一管理；遠(yuǎn)程通訊接口設(shè)備是專用于主控機(jī)與機(jī)床間通訊的多串口分配器，其特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸而無信號損失。 
方案實(shí)施后的效果：
實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)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(jī)床應(yīng)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(jìn)一步提升中國制造能力和生產(chǎn)能力的高新技術(shù)不斷發(fā)展的年代將取得更長足進(jìn)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(jì)算平臺的ePlatform 理念，滿足客戶需要的嵌入式工控機(jī)系統(tǒng)ARK系列將為我國制造業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)！ 
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