DNC 系统采用已为大多数人所接受的分级控制体系结构控制工程网版权所有,将复杂的控制功能分解到各层次上,减少工程开发技术的复杂性,降低投资风险。这种分级控制与管理体系是以工段[或称工作单元(Work Cell)]为基础的,实现分布式控制与管理。
在工段的控制与管理下,系统为两级控制模式:工作站控制级和设备控制级。工作站控制级的设备为工作站控制器:设备控制级的设备为设备控制器。工作站控制器主要包括:加工工作站和测量工作站:设备控制器主要包括:各种数控机床、清洗机和测量机等的控制装置。加工工作站在工段级生产管理和控制下,基于网络和数据库的集成环境支持,主要完成相应的车间加工作业:测量工作站在产品质量管理器的控制下,主要完成相应的车间测量作业。
图1 DNC系统客户/服务器模型
DNC 系统的客户/服务器模型如图1 所示。
 
DNC工作站 对单元控制器下达的派工单(工序流水卡)和零件工艺信息进行查询,网络传输零件NC 加工程序和NC 测量程序,本地NC 程序的存贮管理,同时对本地的刀库进行管理。
单元级客户 在工段级服务器的支持下,构成客户/ 服务器模型,负责进行工段控制,具有制定日生产作业计划和日资源需求计划的功能,对生产进行实时调度以及单元的生产信息统计。
DNC工作站客户 通过访问工段级服务器控制工程网版权所有,对单元控制器下达的派工单(工序流程卡)和零件工艺信息进行查询,网络传输零件NC 加工程序和NC 测量程序本地NC 程序的存贮管理,同时对本地加工中心的刀库进行管理。
2 基于WWW的DNC 系统设计
Internet的结构模式
计算机信息技术发展到今天,大体上经历了三个阶段。最早的信息系统是所谓的中央集权型的集中模式控制工程网版权所有,即IBM大型主机时期:后来发展为主从型的客户/服务器模式:现在的趋势为三层结构模式。
WWW就是最典型、最常见的三层结构。用户不管使用何种浏览器来访问Internet 上的WWW 站点CONTROL ENGINEERING China版权所有,都可以看到相同的操作界面。这个特征也正好符合DNC用户希望操作界面单一的要求,而且还保留了整体的弹性,后端的服务器仍然可以随时依需要进行扩充。
图2 基于WWW的DNC 系统设计
基于WWW的DNC系统结构与设计实施
基于Web服务器的三层体系结构设计的DNC系统其结构如图2。虚线框中的区域级服务器不包含在DNC系统中,在此表示DNC 系统与上一级系统通过WWW集成的方案。
图2 中DNC工作站(客户)通过Web服务器作为DNC 控制器的人机交互控制界面直接对NC 机床进行控制,通过采用通用浏览器界面使系统易于操作与升级。
DNC控制器是DNC工作站控制级中实际执行DNC 功能的设备。
工段级服务器中包含有各种制造信息CONTROL ENGINEERING China版权所有,如制造过程信息(机床运行状况、加工状况等)、制造管理信息(当天作业计算等)、工艺数据(NC 代码含加工、测量)、制造资源数据(刀、夹、量具、毛坯、原材料等)。
工段管理器通过Web 服务器完成加工作业分配,车间工装、设备、工艺文件、质量信息等的计算机管理。处理结果位于工段级服务器上,DNC工作站客户通过Web网关可以获得这些数据,然后通过Web网关控制DNC控制器执行相应工作,同时,DNC工作站客户还可以从DNC控制器获得现场运行状态信息并通过Web网关反馈给工段服务器以供工段管理器处理。