Специальное предложение

Интеграция систем ЧПУ в централизованную систему управления производством


14 Сентября 2012

Системное семейство MCIS (Motion Control Information System) фирмы SIEMENS AG охватывает модульные программные решения для интеграции станков с ЧПУ и обрабатывающих машин в производственную ячейку. При этом возможна интег­рация как современных сис­тем управления SINUMERIK 810D / 840Di / 840D, так и более старых станков с ЧПУ и обрабатывающих машин, не обладающих возможнос­тью непосредственного соединения с сетью, в участок автоматизации. Этим дости­гается повышение продук­тивности производства.

MCIS состоит из следующих фун­кциональных модулей.

1. Администрирование производс­твенных данных:

  • MDA (Maschine Date Acquisition) - сбор данных машины;
  • PDA (Produktion Date Acquisition) - сбор данных производства;
  • РМТ (Parts Monitoring & Tracking) - отслеживание деталей,
    для большей «прозрачности» производс­тва и оптимизации производственных процессов.

2. Администрирование программ об­работки:

  • DNC (Direct Numeric Control) для уменьшения затрат по организации дан­ных ЧПУ благодаря удобному адми­нистрированию и передаче программ обработки системе ЧПУ, а также быстрой передаче программ обработ­ки для SINUMERIK 810D / 840Di / 840D через сеть (например, Ethernet).

3. Администрирование инструментов:

  • TDI (Tool Data Information) для уменьшения оборотного фонда инстру­ментов и простоя машин.

4. Администрирование технического обслуживания:

  • ТРМ (Total Productive Maintenance) для поддержки оператора при текущем техобслуживании.

5. Администрирование сервисного обслуживания:

  • RCS (Remote Control System), удалён­ная диагностика для уменьшения време­ни простоя машин благодаря быстрому информированию в случае неисправ­ности и простой online-диагностике по локальным или глобальным сетям.

Данная статья имеет целью более подробное рассмотрение програм­много модуля администрирования программ обработки DNC.
DNC
, в свою очередь, также вклю­чает в себя несколько программных модулей, применяемых масштабируе­мо в зависимости от требований к функциональности.
DNC
Machine представляет собой начальную ступень линейки продук­тов DNC и может работать самостоятельно на системе управления SINU­MERIK, представляя собой програм­мное обеспечение для передачи по се­ти между системой ЧПУ и каким-либо компьютером в сети программ об­работки, данных инструмента, дан­ных детали и т.д. (любых данных).
Для использование функциональ­ных возможностей DNC Machine необ­ходимы соединение по сети с ПК, на котором хранятся необходимые дан­ные. Возможна работа с ПК, работаю­щем как на базе Windows, так и на базе Unix. Для соединения с Unix-системой необходимо дополнительное програм­мное обеспечение на SINUMERIK, например, Net Manage Inter Drive для Windows 9.x или же альтернативно можно установить на ПК с Unix соот­ветствующее программное обеспече­ние, например, свободно распростра­няемое «Samba», благодаря которому компьютер с Unix работает в сети как система с Windows. Подключение мо­жет производиться посредством ка­кой-либо работающей с операционной системой Windows стандартной сети.
Данные могут в диалоговом режиме загружаться из вышестоящей системы хранения данных (например, из архива программ обработки на рабочем месте программиста) и передаваться обратно, могут сохраняться в системе хранения данных SINUMERIK либо непосредс­твенно загружаться в модуль ЧПУ. Для доступа к целевой системе хранения данных используются исключительно службы операционной системы, доступ к сети для DNC Machine является совер­шенно «прозрачным» и может прове­ряться простейшим способом в сервисном режиме через программу-проводник. DNCMachine обеспечивает недо­рогую и непосредственную передачу программ обработки между SINUME­RIK и системой программирования ЧПУ через сетевой интерфейс системы хранения данных со скоростью, превы­шающей скорость передачи через пос­ледовательный интерфейс до тысячек­ратного значения, при практически не­ограниченном удалении между станком и ПК, на котором хранятся данные. Ис­пользуется простой принцип доступа к сетевым ресурсам другого компьютера, естественно, при этом пользователь на SINUMERIK должен иметь право дос­тупа к этим ресурсам (стандартные нас­тройки операционной системы). На ПК-источнике для этого открывается для сетевого доступа папка, куда копи­руются необходимые для передачи системе ЧПУ данные и откуда они потом передаются по сети при помощи DNC Machine. Для обратной передачи данных от системы ЧПУ мо­жет использоваться отдель­ная папка. Для более обшир­ных конфигураций папка пе­редачи, как правило, нахо­дится не на рабочем месте программиста, а на отдель­ном сервере данных, работа­ющем непрерывно. Таким образом, загрузка данных воз­можна независимо от того, включен ПК программиста или нет. Возможно переда­вать также папки целиком при помощи одного управля­ющего действия, например, как деталь. При передаче данных поддерживается син­таксис управляющих строк в файле данных ЧПУ. Они за­дают куда, под каким именем будут скопированы данные в системе данных SINUME­RIK. Таким образом, про­граммист может предопределить их будущее местополо­жение, оператор в этом слу­чае не имеет на это никакого влияния. При помощи этого способа можно также объе­динять несколько файлов данных SINUMERIK в один на сервере данных (напри­мер, целую деталь). При этом содержание отдельных фай­лов разделяется в объединён­ном файле управляющими строками.
Навигация в сети может по выбору ограничиваться определёнными сетевыми ресурсами, по умолчанию доступны все доступные в проводнике Windows ресур­сы. Доступные в системе ЧПУ папки также можно конфигурировать, тогда в DNC Machine отображается только определённая часть системы хранения данных, другие папки не могут быть выбраны. Обычно DNC Mac­hine настроена таким обра­зом, что все действия переда­чи запускаются оператором. Но иногда может быть целе­сообразно текущие версии программ передавать систе­ме ЧПУ автоматически, без инициативы оператора. Для этого в оболочке можно на­строить автоматический им­порт данных из определён­ной папки через заданные промежутки времени.
Посредством админис­трирования пользователей возможно присваивать раз­личным пользователям в рамках DNC Machine инди­видуальные права, возмож­ности работы зависят от за­регистрированного пользо­вателя. Текущий пользова­тель определяется посредс­твом либо регистрации через маску регистрации, либо уровня доступа SINUMERIK (положение ключа, пароль). Все важные события и ошиб­ки сохраняются в журнале сообщений. Таким образом, можно, например, опреде­лить, когда какие данные были переданы и кто из пользователей был на этот момент зарегистрирован.
Являясь начальной сту­пенькой линейки DNC, DNC Machine предоставляет огра­ниченные возможности администрирования и хранения данных ЧПУ. Выбор данных должен производиться вруч­ную, отсутствуют автомати­ческие привязки к конкрет­ным установкам и версиям. При большем количестве станков и данных управление данными становится непрос­той задачей. Также может воз­никать задача интеграции в систему систем ЧПУ сторон­них производителей и уста­ревших систем, обладающих только последовательным интерфейсом. Для таких слу­чаев предлагается програм­мный модуль DNC Cell для небольших производственных участков, представляю­щий собой решение для од­ного рабочего места, при по­мощи которого можно рабо­тать с 16 системами через пос­ледовательный интерфейс (без специального протокола, формат перфокарты) и с 16 SINUMERIK-системами.
DNC Cell предлагает удобные возможности адми­нистрирования, архивиро­вания и передачи данных ЧПУ. В отличие от DNC Machine, данные хранятся структурировано в виде базы данных, её интерфейс стро­ится по принципу провод­ника Windows. Можно зада­вать до 3 уровней структуры: участок / группа / машина.
Таким образом, хранимые в базе данных данные имеют привязку к месту их назначе­ния (станок, группа станков) и не могут по ошибке быть пе­реданы и использованы ины­ми участниками. Для данных также могут устанавливаться разрешения на их использова­ние, чтобы, например, храни­мая в базе данных программа обработки в стадии написа­ния и отладки не могла быть загружена в станок. Вместе с данными ЧПУ в базе данных могут также храниться и сторонние данные, например, чертежи и т.п. Для подключе­ния каждой системы ЧПУ че­рез последовательный интерфейс на рабочем месте DNC Cell необходимо установить интерфейсный программный модуль DNC IFC Serial, для подключения системы ЧПУ SINUMERIK на ней устанав­ливается интерфейсный мо­дуль DNC IFC SINUMERIK.
Для управления обменом данных непосредственно с системы управления ЧПУ, подключенной через последовательный интерфейс, применяется программа функционального расшире­ния для DNC IFC Serial, избавляющая от необходимос­ти подключения специального DNC-терминала к систе­ме ЧПУ - программа DNC IFC Dialog. Эта программа работает при помощи обмена с DNC Cell псевдопрограм­мами обработки, содержа­щими информацию о необ­ходимых к передаче данных и управляющую информа­цию для процесса передачи.
Дополнительная функция DNC- Compare позволяет производить сравнение раз­личных программ обработки, а также соответствия программ в базе данных и в системе SINUMERIK.
Высшей ступенью линейки
DNC является программный модуль DNC Plant, для об­щепроизводственного адми­нистрирования данных ЧПУ. По сравнению с DNC Cell, он позволяет подклю­чать сотни систем ЧПУ. Сис­темы ЧПУ с последователь­ным интерфейсом подклю­чаются через отдельные ПК-рабочие станции. К каждой станции можно подключить до 16 систем ЧПУ. Системы SINUMERIK с установлен­ным DNC IFC SINUMERIK подключаются непосредс­твенно по сети. При помощи программы DNC HMI мож­но расширять количество ра­бочих мест DNC Plant.
DNC
Cell работает с MSDE-базой данных, DNC Plant - с базой данных Oracle.
Среди систем ЧПУ SINU­MERIK программный модуль DNC может непосредственно работать с системами 810D powerline / 840Di / 840D.
Другие программные мо­дули системного семейств MCIS будут рассмотрены в последующем.

Журнал «Мир техники и технологий», 6/2004


Возврат к списку

Задать вопрос