DNC的基本组成_DNC的功能特点

DNC的基本组成

如图所示为DNC系统的典型结构，由以下几部分组成：

（1）DNC主机（或称DNC控制计算机），包括大容量的外存储器和I/O接口；

（2）通信单元；

（3）DNC接口；

（4）NC或CNC装置；

（5）软件系统，通常包括实时多任务操作系统、数据库管理系统和DNC应用软件等。

由于DNC系统的构成有多种形式，DNC系统各组成部分的配置应根据用户需求和具体条件确定。影响DNC系统配置的因素很多，如车间层机床的负载状况、所需要的柔性、劳动力费用、被处理信息的层次等。但首先应考虑工厂具体的需求，如需要的自动化程度、信息流以及工厂的计算机结构层次等重要因素。NC和CNC装置作为DNC、FMS和CIMS的底层设备控制器，除了要与数据输入输出设备等外部设备相连接外，还要与DNC控制计算机直接通信或通过局域网络相连，具有网络通信功能。

NC或CNC装置与DNC主计算机间交换的数据要比单机运行时多得多。例如，机床起停信号、操作指令、机床状态信息、零件加工程序、刀具参数等数据的传送。为此，传送的速率也要高些。目前多数NC或CNC装置配置的RS232C／RS422等接口的传送速率一般不超过9600Bit/s，而且只能进行加工程序的双向传送，不能进行机床的远程控制操作，更不能直接与网络相连接。这类CNC装置必须通过专门开发的DNC接口才能连入到DNC系统中，实现DNC控制。

DNC的主要功能

（1）数控加工程序的下载与上载

设计和采用DNC系统的主要目的之一，是改变数控加工程序输入方式，直接通过计算机之间的通信功能，联机下载；同时，减少数控机床配备穿孔机等硬设备的费用，降低成本。另外，下载到机床的加工程序有时在使用过程中需要作局部修改，这些经过修改的加工程序可以上载到DNC主机中。

（2）NC程序存储与管理

NC程序的储存与管理是DNC系统的另一个重要功能。零件程序管理系统要能满足下列一些要求：程序必须能送至闲置下来的机床去使用；允许加进新程序、删除旧程序、在有新要求提出时重新编辑老程序；要能进行后置处理，零件程序可以刀位数据文件存入，再由后置处理器转换为特定机床的加工程序；能完成数据处理和管理功能，诸如文件保密、程序显示、数据操作等。

（3）数据采集、处理和报告

数据的采集、处理和报告的主要目的是对工厂的生产进行离线监控。采集的数据包括加工工件计数、刀具使用、机床利用和另外一些衡量车间工作状态的参数。DNC计算机处理这些数据，并及时向管理部门提供必要的信息。近几年来，DNC的这个功能的范围被扩大了，它不仅从数控机床上采集数据，而且还可从车间范围内其它计算机或终端采集信息，进行车间或工段的生产准备、管理和控制。

（4）根据生产作业计划自动分配NC程序及数据到相应的机床；

（5）分配与传递刀具数据；

（6）刀具、量具、夹具等工装准备信息，系统内工装的实时控制；

（7）按照工艺计划及生产作业计划，实现由多种数控机床组成的DNC系统的物流实时控制，以及工件的输送、贮存，同步加工和装配等活动的集成化生产管理。

目前多数DNC系统仅包括前四项功能，同时包括后三项功能的DNC系统还不多见。由于DNC系统的上述功能都是在DNC管理与控制软件（包括DNC接口软件）支持下完成的，因此DNC系统的功能实际上也是DNC管理与控制软件应具有的功能。

DNC的特点

分布式数控系统能逐步建立，具有可扩展性，不必一次完成整个DNC系统。因此更实用、更经济，它可以延长投资时间，并能在此期间从每个建成的子系统中取得利益。

由CNC机床组成DNC系统，使计算机控制的制造系统增加了新的能力和改善了原有的性能。DNC计算机可以直接给CNC机床的计算机存储器送去程序。它与专用机床控制单元（MachineControlUnit，MCU）的区别在于，CNC控制器具有足够的存储能力接受零件的加工程序，零件程序能一次性输入，而不必像MCU那样一段一段地输入，从而减少了计算机与每台数控机床间的通信量。在这方面，分布式数控进一步发展是将后置处理器装在CNC控制器的软件中，这将能使零件程序由DNC计算机以刀位数据文件形式输给CNC计算机，而不必先进行后置处理。

分布式数控系统另一个特点是有冗余。如果DNC中央计算机出了故障，不必使系统中的每台机床都停下来，每台CNC机床能够单独工作。这种单独工作的能力主要源于CNC机床具有存储数控加工程序的能力。除此之外，每台CNC机床可配备相应接口以便读入程序，使单台机床继续工作。当然，提供这种辅助设备需要增加些费用。分布式数控系统还改善了中央计算机与车间现场之间的通信，它比用硬联接设备更易于实现计算机与计算机之间的通信，从而有可能进一步向工厂生产管理信息系统和CIMS扩展。

20世纪80年代后，随着计算机技术、软件技术和DNC的发展，DNC系统与FMS的界限越来越模糊了。DNC系统不仅用计算机来管理、调度和控制多台CNC机床，而且还与CAD/CAPP/CAM、物料输送和存贮、生产计划与控制相结合，形成了柔性分布式数字控制（FlexibleDistributedNumericalControl，FDNC）系统，成为现代集成制造系统中的重要组成部分。