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网络化制造的串口通信技术研究

作　者: 霍松林
导　师: 吴飞
学　校: 武汉理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 网络制造 DNC 串口通信 数控设备
分类号: TH166
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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引　用: 3次
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内容摘要


计算机技术、网络技术、信息技术的发展,带来了制造业自动化的飞速发展。基于网络的制造业越来越广泛地应用于实践中,带来了制造业的革命性的变革。飞速发展的网络技术,将使制造业达到全球共享、资源合理有效利用、生产效率不断提高。因此网络制造成为21世纪制造业的热门话题。网络DNC(Distributed Numerical Control)应运而生,并且得到越来越多人的关注和开发。开发网络制造平台,来更好地管理和组织生产,有效地优化生产车间的设备资源。从而使数控设备发挥出最大效能,实现制造业的高自动化、敏捷性、集成性。串行通信具有连接简单、使用灵活方便、数据传递可靠等优点,在工业监控、数据采集和实时控制系统中得到广泛应用。通过基于线程和消息的多任务处理编程可以有效地解决串行通信的实时性和可靠性,且能提高数据传输的吞吐量和应用程序的可靠性。本文针对数控铣削加工中心和数控车床等设备进行研究和分析,搭建基于网络制造的平台。把机床的RS232接口作为通信接口,借助Visual C++6.0开发工具,开发串口通信软件。主要研究工作如下:1.搭建基于串口服务器的硬件平台。结合数控机床的现状和接口模式,通过串口服务器来有效地扩展串口数目。从而增加网络DNC的数控设备,实现网络平台的可扩展性。同时在硬件上采用交换机来有效增加信号的传输距离,实现了信号的稳定传输。2.借助VC++6.0成功开发DNC通信软件,该软件具有数控程序上传、下传等功能。实现数据的可靠、稳定串口通信。主要实现点对多的数据通信。3.借助Win32API和多线程技术实现了机床和计算机的互联,解决数据传输中的点对点问题、数据的冲突问题等。达到数据的稳定可靠传输,实现车间的局域网模式,提高生产效率。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-17
  1.1 课题研究的背景和意义  9-10
  1.2 网络化制造的发展及相关研究  10-11
  1.3 DNC的研究内容和以及发展现状  11-16
    1.3.1 DNC的基本概念及DNC通信功能  11-14
    1.3.2 DNC系统研究现状  14-16
  1.4 课题的来源以及主要研究内容  16-17
    1.4.1 课题来源  16
    1.4.2 主要研究内容  16-17
第2章 网络DNC系统数据通信技术的研究  17-26
  2.1 计算机局域网技术  17-20
    2.1.1 DNC系统中常见通信协议  17-18
    2.1.2 局域网的基本组成  18
    2.1.3 局域网拓扑结构  18-20
    2.1.4 TCP/IP协议简介  20
  2.2 串行通信  20-26
    2.2.1 串行通信基本原理  21
    2.2.2 串行通信RS232  21-23
    2.2.3 串口通信中的传输速率与传输距离  23
    2.2.4 串行通信的工作方式  23-25
    2.2.5 串行通信流控方式  25-26
第3章 网络DNC系统硬件平台的组建  26-40
  3.1 搭建硬件平台的设备和资源  27
  3.2 基本原理  27-28
  3.3 系统框架结构的建立  28-31
    3.3.1 两层运行模式  28
    3.3.2 三层运行模式  28-31
  3.4 I/O接口  31-32
  3.5 网络DNC的拓扑结构的研究分析  32-35
    3.5.1 网络DNC的拓扑结构的选择  32-34
    3.5.2 增加长距离数据可靠性传输的分析  34-35
  3.6 硬件接口之间的连接  35-40
    3.6.1 串口服务器与计算机的连接  35-36
    3.6.2 串口服务器与机床串行口的连接  36-40
第4章 网络DNC系统软件通信部分设计分析  40-67
  4.1 应用软件开发工具的选择  41-42
    4.1.1 操作系统的选择  41
    4.1.2 编程软件平台的选择  41-42
  4.2 VC6.0下实现串口通信的方法  42-45
    4.2.1 开发串口通信软件的步骤  42-43
    4.2.2 实现串口通信的方法  43-45
  4.3 基于多线程技术的串口通信的研究  45-46
  4.4 网络DNC系统关键技术分析  46-52
    4.4.1 点对点通信问题  47
    4.4.2 数据冲突问题  47-49
    4.4.3 断点续传问题  49-52
    4.4.4 流控的设置  52
  4.5 串口通信系统软件设计  52-63
    4.5.1 网络DNC软件通信软件的框架图  52-56
    4.5.2 串口通信关键代码分析  56-63
  4.6 传输测试  63-67
第5章 总结与展望  67-69
参考文献  69-72
致谢  72-73
研究生期间发表的学术论文  73

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械制造工艺 > 计算机集成制造
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