开放式数控系统网络功能应用研究

钱明珠+汪小宝

摘要：数控系统的开放式体系结构，为其网络化提供了条件，同时数控系统的网络化正是其开放性的有力体现。该文以开放式、网络化数控系统代表： HNC-21/22华中世纪星数控系统为例，对其网络功能进行应用研究，实现资源分享功能，较好的解决实际生产过程中遇到的问题。

关键词：数控系统；开放式数控；网络化数控

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）26-0048-02

Abstract：The open architecture of CNC system provides the conditions for its network. At the same time， the network of NC system is a powerful manifestation of its openness.In this paper， open and network CNC system： HNC-21/22 Huazhong CNC system as an example， the application research on the network function， realize the resource sharing function， solve the problems encountered in the actual production process.

Key words：Numerical control system；Open CNC；Networked CNC

对于开放式数控目前还没有具体的定义，IEEE 这样来定义开放式系统：开放式数控系统能够运行于多种不同的操作平台之上，允许和其他应用系统之间互操作，可以给用户提供一种相互通信方式。开放式数控系统具有互换性、移植性、操作性和扩展性的特点，具有模块化和层次化的结构，采用各种方式向用户提供统一的应用窗口，系统的内部和组成系统的各部件之间具有开放化结构。

数控系统的开放式体系结构，为其网络化提供了条件，同时数控系统的网络化正是其开放性的有力体现。本文以开放式、网络化数控系统代表： HNC-21/22华中世纪星数控系统为例，对其网络功能進行应用研究，实现资源分享功能，较好的解决实际生产过程中遇到的问题。

1 开放式数控系统：HNC-21/22世纪星数控系统平台简介

HNC-21/22世纪星数控系统平台的技术路线是：符合ONC技术规范，具有开放性。基于PC体系结构，以软代硬、简化硬件、易于生产、使用和维修。硬件通用，软件跨平台。研制的硬件平台-PC嵌入式+FPGA硬件平台， HNC-21/22数控系统硬件平台基于PC体系结构，如图1所示。

2 HNC-21/22世纪星数控系统网络功能

开放式数控系统的网络化包括两个方面：内部网络（现场总线网络）和外部网络。所谓内部网络，主要是指数控系统内CNC单元与伺服驱动及I/O逻辑控制等单元，以现场总线网络连接。如图1中介绍，HNC-21/22世纪星数控系统内CNC单元与伺服驱动可以通过SERCOS总线互联，处于技术保密原因，数控厂家对于内部网络互联相关资料不对外公开，进行相关应用研究较为困难。

所谓外部网络，指的是数控系统与系统外的其他控制系统或外部上位电脑以网络连接。“世纪星”系列数控系统HNC-21/22 采用先进的开放式体系结构，内置嵌入式工业PC，硬件平台基于PC体系结构，系统与外部采用网络化的连接方式，实现数控系统的网络化。由于工业PC和和商业PC软硬件兼容，可以利用PC软硬件平台丰富的资源及相关技术文档，进行相关研究。

3 生产现场问题及解决方案

3.1 生产现场问题

车间一台CK6140数控车床，系统数据丢失，数控系统不能正常启动，需要进行系统数据恢复。

HNC-21/22世纪星数控系统进行恢复方法主要有以下几种途径：（1）通过软盘进行系统恢复；（2）通过DNC进行系统恢复；（3）通过网络进行系统恢复；（4）将存储器CF卡拆下，在外部PC上使用读卡器进行系统备份和恢复。一般数控系统通过DNC进行系统备份和恢复，非常方便快捷。

CK6140数控车床数控系统为HNC-21世纪星，采用电子盘作为存储器，不支持CF卡；数控系统未能正常启动，DNC不能工作，考虑通过软盘驱动器进行系统恢复。经现场检测，该数控机床CPU板软驱接口不良，只能将电子盘取下，安装在其他软驱接口正常工作的机床上进行系统数据恢复，整个操作比较繁琐不便，考虑能否通过网络进行系统恢复。

3.2 解决方案

HNC-21/22世纪星数控系统硬件平台，内置嵌入式工业PC（磐仪N511 或研华PCM5824），支持100M以太网，硬件上具备网络互联基础。考虑到数控系统磁盘存储空间有限，数控系统可以与NETWARE3.12服务器进行网络互联通讯，实现资源共享。

1） 有盘启动：在数控系统电脑拷贝NETWARE3.12客户端软件和网卡驱动程序，占用磁盘空间200K左右，编辑批处理文件netstart.bat内容如下：

当需要联网访问NETWARE3.12服务器时，执行批处理程序netstart.bat即可。

2） 无盘启动

当数控系统软件故障不能正常启动需要进行恢复时，此时可以使用网络进行RPL远程启动，从服务器上下载数据，进行修复。需要进行无盘启动时，需要在CMOS中设置：BOOTROM为ENABLE。

3） NETWARE3.12服务器的安装

考虑到现在硬件不支持NETWARE 3.12服务器，可以在虚拟机中安装NETWARE 3.12服务器，以在NETWARE 5.5.1下安装NETWARE 3.12服务器为例，简要介绍安装主要步骤和注意事项。endprint

准备工作：

新建一个虚拟机，客户操作系统一定要選择：其他，版本选择：MS-DOS；

注意：客户操作系统一定不要选择“ Novell NETWARE”，应为它不再支持NETWARE3.12和NETWARE 4.11 版本，只支持NETWARE 5和NETWARE 6 版本，如图2所示：

硬盘分区：

（1） 将主分区格式化成DOS6.22系统盘：FORMAT C：/S；

（2） 在主分区中安装DOS6.22：DOS622＼SETUP/G；

（3） 将NOVELL安装文件复制到主分区NOVELL目录中：XCOPY X：＼NOVELL3.12 C：＼NOVELL /E/S；

（4） 下载vmware5.5.1下虚拟网卡AMDPCNET驱动程序，执行AMD PCnet 32bit A-ODI Driver for NETWARE 3.12补丁312PTD.EXE 和ODI33G.EXE。

安装服务器程序：

正常步骤安装服务器程序。

注意：装载网卡驱动pcntnw.lan前，需要安装补丁，否则网卡驱动不能正常。

工作站的安装：

（1） 有盘工作站的安装。

系统配置文件CONFIG.SYS中要有lastdrive=z；

建立批处理文件：STARTNET.BAT；

自动批处理文件AUTOEXEC.BAT结尾要有调用批处理文件STARTNET.BAT指令：CALL C：＼NET＼STARTNET.BAT。

（2） 无盘工作站的安装：制作镜像启动软盘，用镜像启动软盘启动工作站后。

以SUPERVISOR身份入网，执行命令：DOSGEN A，建立映像文件NET$DOS.SYS，执行命令：FLAG NET$DOS.SYS +ROS，设置共享只读属性，可以让多台无盘工作站登录入网。

（3） 为工作站建立帐号密码，设置相应权限。

4 结束语

本文以开放式、网络化数控系统代表：HNC-21/22华中世纪星数控系统为例，对其网络功能进行应用研究，实现NETWARE3.12下RPL远程无盘启动，对数控系统系统软件进行修复，较好的解决实际生产过程中遇到的问题。

参考文献：

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[5] 赵亮社.基于PC的开放式数控系统体系的应用分析[J].微计算机信息，2009（19）：123-124，120.endprint