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智慧工厂

3.1 CNC/DNC

在智慧工厂中,CNC(Computerized Numerical Control,计算机数控)和DNC(Distributed Numerical Control,分布式数控)是实现自动化制造的核心技术之一,它们在架构上各有特色,共同支撑起工厂的智能制造流程。

CNC架构主要关注单台数控机床的控制层面,其核心组件包括:

1. 计算机/CPU:作为CNC系统的大脑,负责处理数控程序,生成控制指令。

2. 输入设备:包括键盘、鼠标、触摸屏,供操作员输入程序、参数和命令。

3. 存储器:存储数控程序、系统软件、各种参数设置和加工数据。

4. 人机界面(HMI):显示加工状态、报警信息和操作界面

5. PLC(可编程逻辑控制器):管理机床的辅助装置的非轴运动控制。

6. 驱动系统:包括伺服驱动器或步进电机驱动器

7. 电机和传动机构:包括伺服电机或步进电机驱动机床工作部件

8. 传感器与反馈系统:如编码器、光栅尺等,监测轴的实际位置和速度,提供闭环控制所需的反馈信号,保证加工精度。

9. 通信接口:允许与外部设备如DNC服务器、上位机或手持编程设备进行数据交换,用于程序上传下载、远程监控等。

DNC架构则是在CNC基础上,通过网络技术实现更高级别的集成和管理

1. 服务器/主控计算机:运行DNC系统软件,负责程序的集中存储、管理和分发。

2. 网络通信基础设施:包括以太网、Wi-Fi或专有的工业网络协议,用于连接服务器与各个机床控制器

3. DNC软件/通信模块:在服务器和机床控制器之间建立通信桥梁,实现数控程序的上传下载。支持多种通信协议,如RS-232、TCP/IP、MTConnect等,适应不同机床的需求。

4. CNC机床控制器:负责接收来自DNC系统的数控程序并控制机床动作。

5. 人机界面(HMI):提供操作员与系统交互的界面

6. 数据采集与监控系统:实时收集机床的工作状态、生产数据

7. 外设和辅助系统:如条形码扫描器、工具管理系统等

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