摘要：柔性制造系统（FMS）以其离散化的加工特点，在制造业中得到了迅速的发展。在分析传统柔性制造系统的应用缺陷的基础上，阐述了普通数控机床网络化的硬件构造、数据传输方式以及数控代码的生成，并结合实例说明FMS的网络化系统构成和控制结构。
关键词：FMS；网络化；结构
我国的制造业发展将以信息为主导，在高速发展的网络技术条件下，采用合理的生产模式、先进的制造技术和高级的组织管理形式。在这种趋势下，一种新型的制造模式网络化制造得以大力发展。
一、传统柔性制造系统的应用缺陷
目前大多柔性制造系统数控设备的通信标准配置是RS232接口，其通信能力远远低于标准网络接口的TCP/IP模式，通信内容往往只限于DNC方式下的数控加工程序的传送。这样集成的数控系统大都处于单向的“接收加工程序”状态，而数控机床本身的工作情况对于管理者来说则是不透明的。由此必然造成信息的滞后和偏差，无法满足信息化的要求。
二、普通数控机床的网络化
普通数控机床网络化的硬件构造，柔性制造系统由数台普通数控机床组成，普通数控机床都不配有网卡以及网络接入接口，但是大部分都提供了串口接口，通过RS232接口可以和计算机直接相连，形成简单的网络应用；如果每台数控机床单独与一台计算机相连接来进行管理，随着数控机床的不断增加，计算机的数量也相应的增加。针对数控机床一般都带有RS232串口，都是利用串口来与计算机通信，采用串口扩展卡的方式来进行组网，这种方案其原理是利用计算机的PCI总线插槽扩展出多个标准的RS232串口来与这些分散的数控机床进行通信。这样就可以构成一台计算机主机对应多台数控机床，根据实际的需求可以扩展出更多的串口数量。计算机采用TCP/IP通讯协议将普通数控机床接入工业以太网的网络平台，并与终端调度软件进行网络通讯。数据传输方式，在计算机与数控机床连接完成之后，通过相应的传输软件，就可以实现数据的传输了。目前这类软件在软件比较多，例如DNC-LINK、WINPCIN、MASTERCAM等，本系统选择DNC-LINK来完成代码传输的任务。DNC-LINK传输软件具有NC程序编辑、NC程序上/下载、DNC加工等功能，最多可以连接64台NC设备。数控代码的生成，数控代码的生成可在SolidCAM中完成。CAD模型是NC编程的前提和基础，CAM的程序编制必须以CAD模型为基础获得加工对象信息。SolidCAM可以很方便地获得所有的SolidWorks数据。这个过程主要在SolidWorks平台下完成，利用SolidWorks面向特征的功能进行零件建模。根据模型形状、尺寸及加工精度要求进行工艺分析和规划，其结果通过SolidCAM提供基于参数的人机界面输入计算机。在SolidCAM可实现：毛坯模型和目标模型的定义、确定加工原点、CNC控制器选择、毛坯材料的选择、进行加工仿真时的更新模式、机床参数设置、加工参数的设定、加工仿真以及生成相应的数控代码。
三、FMS的网络化制造实例
系统构成本网络化制造系统由焊接系统、线切割机、内/外雕机、检测系统、装配系统、数控铣床、数控车床、仓储运输、CAD/CAM、PDM/ERP等组成。控制结构分成三层，即管理层、系统控制层和设备层。设备层：包括数控车床、数控钻铣中心、数控线切割机等。系统控制层：采用开放式网络运动控制器、分布式I/O模块、可编程逻辑控制器、专用运动控制器和数控系统等控制方式。其中数控车、数控钻铣中心的控制方式采用Profibus-DPI/O模块，独立控制PC机通过内嵌Profibus-DP主站通讯模块与Profibus-DPI/O模块通讯，通过RS232与数控系统进行NC代码的传输，以及通过TCP/IP协议与主控机终端调度软件通讯。激光内雕机和激光外雕机自带控制PC，内嵌一套Profibus-DP从站通讯模块与生产控制PC通讯。线切割机的独立控制PC机通过RS232与数控系统进行控制通讯，以及通过TCP/IP协议与主控机终端调度软件通讯。管理层：由CAD/CAM工程设计中心、PDM/ERP管理信息中心等组成。
四、结束语
随着网络技术日益普遍运用，柔性制造系统的网络化是保证柔性制造系统能否达到其预期性能的关键技术之一。文中提出的网络化柔性制造系统在Internet/Intranet支持下，加工单元的数控机床能够接受管理信息中心的加工指令和工程设计系统传来的远程NC程序进行加工，实现长距离自动程序传输以及进行任务调度分配、加工过程监测、数控技术远程故障诊断等。
