Введение

Прямое числовое управление (DNC), также известное как распределенное числовое управление (также DNC), является общим производственным термином для сетевого управления станками с ЧПУ. На некоторых контроллерах с ЧПУ имеющаяся память слишком мала, чтобы содержать программу обработки (например, обработку сложных поверхностей), поэтому в этом случае программа хранится в отдельном компьютере и отправляется непосредственно на машину, один блок за раз. Если компьютер подключен к нескольким машинам, он может распределять программы на различные машины по мере необходимости. Обычно производитель устройства обеспечивает соответствующее программное обеспечение DNC. Однако, если это невозможно, некоторые компании, производящие программное обеспечение, предоставляют DNC-приложения, которые выполняют эту цель. Сетевое взаимодействие DNC или связь DNC всегда требуется, когда программы CAM должны работать на каком-либо управлении машиной CNC. Беспроводный DNC также используется вместо жестких проводных версий. Контроль этого типа очень широко используется в отраслях промышленности с значительным производством листового металла, таких как автомобильная, бытовая техника и аэрокосмическая промышленность.

1950-е - 1970-е годы

Программы приходилось доставлять до контрольных станций, обычно на бумажной ленте. Контрольные устройства NC имели считыватели с помощью бумажной ленты именно для этой цели. Многие компании все еще печатали программы на бумажной ленте в 1980-х годах, более чем через двадцать пять лет после ее ликвидации в компьютерной индустрии.

1980-е годы

В 1980-х годах основное внимание уделялось надежной передаче программ NC между хост-компьютером и контроллером. Компьютеры-хосты часто были Sun Microsystems, HP, Prime, DEC или IBM, работающие с различным программным обеспечением CAD/CAM. Компании DNC предлагали связь с станками, используя прочные собственные терминалы и сети. Например, DLog предлагала терминал на основе x86, а NCPC имел один на основе 6809. Хост-программное обеспечение будет отвечать за отслеживание и авторизацию модификаций программы NC. В зависимости от размера программы, операторы впервые имели возможность модифицировать программы на терминале DNC. Время не было потеряно из-за сломанных лент, и если программное обеспечение использовалось правильно, оператор, запускающий неправильные или устаревшие программы, стал вещью прошлого. У более старых элементов управления часто не было портов, способных принимать программы, такие как разъем RS 232 или RS 422. В этих случаях использовалось устройство, известное как Behind The Reader или BTR-карта. Связь между считывателем ленты управления и внутренним процессором была прервана устройством на основе микропроцессора, которое эмулировало сигналы считывателя бумажной ленты, но которое имело последовательный порт, подключенный к системе DNC. Что касается управления, то он получал от устройства бумажной ленты, как это было всегда; на самом деле это была карта BTR или Reader Emulation, которая передавала. Часто добавлялся переключатель, позволяющий использовать считыватель бумажной ленты в качестве резервного копирования.

1990-е годы по настоящее время

Взрыв ПК в конце 1980-х и начале 1990-х годов ознаменовал конец пути для проприетарных терминалов DNC. За некоторыми исключениями производители ПКУ начали переходить на ПК-управления, работающие под управлением DOS, Windows или OS/2, которые могли быть связаны с существующими сетями с использованием стандартных протоколов. Клиенты начали мигрировать от дорогих миникомпьютеров и рабочих станций на основе CAD/CAM к более экономичным решениям на основе ПК. Пользователи стали требовать от своих систем DNC больше, чем безопасную загрузку/загрузку и редактирование. Системы на основе ПК, которые могли бы выполнять эти задачи на основе стандартных сетей, стали доступны по минимальной или бесплатной цене. В некоторых случаях пользователям больше не нужен был "эксперт" DNC для внедрения сетей на производственных площадках, и они могли сделать это сами. Однако эта задача все еще может быть проблемой, основанной на требованиях к проводке, параметрах и формате программы управления ЧПУ. Поэтому, чтобы оставаться конкурентоспособными, компании DNC переместили свои предложения в сетевые системы DNC, управление рабочим помещением или SFC, системы производственного исполнения или MES. Эти термины охватывают такие понятия, как мониторинг машин в режиме реального времени, графика, управление инструментами, управление пассажирами и планирование. Вместо того, чтобы просто выступать в качестве хранилища программ, системы DNC направлены на то, чтобы предоставить операторам на машине интегрированный обзор всей информации (как текстовой, так и графической), необходимой им для выполнения производственной операции, и своевременно информировать руководство о ходе каждого шага. Системы DNC часто напрямую интегрируются с корпоративными системами CAD/CAM, ERP и CAPP.

Специальные протоколы

Проблема при взаимодействии с станками заключается в том, что в некоторых случаях используются специальные протоколы. Два известных примера - это Mazatrol Mazak и протокол LSV2 Heidenhain. Многие системы DNC предлагают поддержку этих протоколов. Другой протокол - DNC2, который можно найти на Fanuc. DNC2 позволяет осуществлять передовые обмены данными с управляющим устройством, такие как смещение инструмента, информация о сроке службы инструмента и состоянии машины, а также автоматическую передачу без вмешательства оператора.

Мониторинг машин

Одним из вопросов, связанных с мониторингом машин, является то, может ли он быть выполнен автоматически практическим способом. В 1980-х годах мониторинг обычно осуществлялся с помощью меню на терминале DNC, где оператор должен был вручную указывать, что делается, выбирая из меню, которое имеет очевидные недостатки. Были достигнуты успехи в системах пассивного мониторинга, где состояние машины может быть определено оборудованием, прикрепленным таким образом, чтобы не мешать работе машины (и потенциально недействительным гарантиям). Многие современные элементы управления позволяют внешним приложениям запрашивать их статус с помощью специального протокола. MTConnect - одна из самых известных попыток расширить существующий мир проприетарных систем с помощью протокола с открытым исходным кодом, промышленного стандарта, использующего XML-схемы. Конечная цель - достижение более высокого уровня бизнес-аналитики производства и автоматизации рабочих процессов.

Альтернативы

В небольших учреждениях обычно используется портативный ПК или ноутбук, чтобы избежать расходов на полностью сетевую систему DNC. В прошлом Facit Walk Disk и аналогичное устройство от Mazak были очень популярны.