網(wǎng)絡(luò)化的全球制造已經(jīng)成為未來(lái)制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。作為網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)的基本單元,網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)致力于研究數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能。它將數(shù)控技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)融為一體,使數(shù)控系統(tǒng)能夠輕松上網(wǎng),實(shí)現(xiàn)制造車間設(shè)備的集中控制管理,乃至遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程故障診斷、網(wǎng)絡(luò)制造,從而可以在全球范圍內(nèi),將具有不同數(shù)控類型的企業(yè)聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)資源的共享和優(yōu)化利用。本文首先分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,然后對(duì)其發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了討論,提出一些觀點(diǎn)供參考。

1 傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)

　　網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)從其出現(xiàn)經(jīng)歷了最初的DNC系統(tǒng),到目前廣泛應(yīng)用的FMS系統(tǒng), 大多配置RS232C 串行接口、RS422工業(yè)接口,還有DNC ( direct numerical control - 直接數(shù)控)接口。為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的要求,許多數(shù)控系統(tǒng)還帶有與工業(yè)局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)通信的功能。雖然它們已具有了一定的聯(lián)網(wǎng)功能,但采用的是主從式結(jié)構(gòu)。信息交換基本上都采用下列3種方式:

　　(1) 選用符合MAP標(biāo)準(zhǔn)的DNC網(wǎng)絡(luò)接口軟件。

　　(2) 通過(guò)PC機(jī)與網(wǎng)絡(luò)相連。

　　(3) 通過(guò)“DNC裝置”或“數(shù)控機(jī)床集成器”來(lái)完成NC程序傳遞和機(jī)床狀態(tài)數(shù)據(jù)采集等功能。

　　數(shù)控系統(tǒng)本身并不具有網(wǎng)絡(luò)功能,且構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)均為企業(yè)局域網(wǎng),只能實(shí)現(xiàn)部分信息的傳遞,而不能實(shí)現(xiàn)全球資源的共享。另外,在這種局域網(wǎng)中,雖然利用PC機(jī)或接口作為橋梁實(shí)現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),但數(shù)控系統(tǒng)與通用PC機(jī)之間的通信線路由于速度低和可靠性差,往往成為系統(tǒng)中信息程度的瓶頸。再者,由于通用PC機(jī)和接口的應(yīng)用,擴(kuò)大了系統(tǒng)硬件規(guī)模,不僅提高了系統(tǒng)成本,而且增大了故障概率。

　　現(xiàn)代意義上的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)同傳統(tǒng)的“網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)”有著很大的不同。它是以通信與資源共享作為手段,本身具有網(wǎng)絡(luò)功能,基于Internet使得車間、企業(yè)乃至全球的制造系統(tǒng)聯(lián)為一體,支持遠(yuǎn)程控制,使得遠(yuǎn)程用戶能夠?qū)崟r(shí)利用自主數(shù)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)支持ISO2OSI網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)規(guī)范,具有很強(qiáng)的開(kāi)放性。它的聯(lián)網(wǎng)功能通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn),而不需要其它的接口部件或者上位機(jī)。它支持標(biāo)準(zhǔn)的總線型、星型、環(huán)型等拓樸結(jié)構(gòu)。從客戶/服務(wù)器的角度看,傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)僅通過(guò)接口與外界進(jìn)行部分?jǐn)?shù)據(jù)交換,是封閉的;網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)從內(nèi)部支持開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)規(guī)范,它是開(kāi)放的。

2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)控的發(fā)展現(xiàn)狀

　　近幾年為使數(shù)控裝備滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求,使之成為實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元,目前世界各國(guó)的一些研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)廠商都在積極研究基于Java語(yǔ)言的網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)。歐洲、美國(guó)、日本各自成立了網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)的研究機(jī)構(gòu),并且都已經(jīng)取得了重大進(jìn)展,公布了部分研究成果。美國(guó)政府實(shí)施了EMC ( EnhancedMachine Controller,強(qiáng)化機(jī)構(gòu)控制器)計(jì)劃,并于1999年推出了世界上第一臺(tái)基于Java語(yǔ)言的網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)。國(guó)際上一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司也都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī), 如在漢諾威EMO2001 展中, 日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生產(chǎn)控制中心,簡(jiǎn)稱CPC) ;日本大阪(Okuma)機(jī)床公司展出“ ITp laza”(信息技術(shù)廣場(chǎng),簡(jiǎn)稱IT廣場(chǎng)) ; 德國(guó)西門子( Sie2mens)公司展出的Open Manufacturing Environment (開(kāi)放制造環(huán)境,簡(jiǎn)稱OME)等。在國(guó)內(nèi),國(guó)家經(jīng)貿(mào)委于2000年6月開(kāi)始組織實(shí)施國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目《新一代開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)》,經(jīng)過(guò)兩年通力協(xié)作,共同完成了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)總則》的制定,并于2002年12月頒布,在2003年1月正式實(shí)施。開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的正式頒布,加速突破了對(duì)我國(guó)制造業(yè)制約最為嚴(yán)重的數(shù)控技術(shù)瓶頸,也為網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇和條件。一些高等院校和科研單位也對(duì)此進(jìn)行了積極的研制開(kāi)發(fā)工作,目前我國(guó)基本掌握網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)。如南京四開(kāi)電子企業(yè)有限公司近期內(nèi)推出的SKY5050數(shù)控雕銑機(jī)床,其采用的CNC為SKY2000N型數(shù)控系統(tǒng),該數(shù)控系統(tǒng)以奔騰Ⅲ為管理核心,以高速DSP為控制核心,操作系統(tǒng)以W IN98為平臺(tái),具有標(biāo)準(zhǔn)高速以太網(wǎng)接口,還具有大容量的硬盤(40G以上)以及128兆的內(nèi)存。信息產(chǎn)業(yè)部第六電子研究所和利時(shí)公司,最近開(kāi)發(fā)出基于LINUX操作系統(tǒng)支持SRECOS、PROF IBUS總線的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)。系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間只用一對(duì)光纜連接,可控制伺服電機(jī)達(dá)50軸以上,實(shí)現(xiàn)同步控制8軸以上,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。北京林克曼數(shù)控技術(shù)有限公司研制出基于W INDOWS2000 (NT)操作系統(tǒng)環(huán)境,采用SERCOS接口協(xié)議,具有在線及離線編程等功能的LMGQ2A型網(wǎng)絡(luò)數(shù)控管相貫切割機(jī)。

3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)研究中的關(guān)鍵技術(shù)

　　從網(wǎng)絡(luò)化的角度分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)的組成,其包含2個(gè)方面:內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)。

　　3.1 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)

　　內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是指數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)CNC單元與伺服驅(qū)動(dòng)及I/O邏輯控制等單元以現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)連接。

　　3.1.1 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)硬件

　　對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)硬件,開(kāi)放性主要是指其計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、伺服系統(tǒng)及I/O邏輯控制等單元,應(yīng)該具有統(tǒng)一的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn),以實(shí)現(xiàn)互換性。為使數(shù)控系統(tǒng)硬件具有互換性,目前歐洲CNC制造商在其產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用SERCOS ( Serial Real2time Communication System,一種適于高速伺服控制的網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議,于1995年成為IEC1491國(guó)際標(biāo)準(zhǔn))現(xiàn)場(chǎng)總線作為與數(shù)字驅(qū)動(dòng)單元的接口,采用Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線等作為與I/O邏輯控制單元的接口。

　　3.1.2 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的優(yōu)化

　　當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)加工復(fù)雜零件時(shí),程序較為龐大,特別是復(fù)雜零件的加工程序,一般以兆字節(jié)(MB)為計(jì)量單位,如一個(gè)普通的柴油機(jī)缸體模具的程序量就達(dá)到幾十兆。在網(wǎng)絡(luò)數(shù)控通信系統(tǒng)中,由于Internet網(wǎng)絡(luò)的不均衡和復(fù)雜多樣,網(wǎng)絡(luò)傳輸中有阻塞和阻斷的情況發(fā)生,這就有可能出現(xiàn)數(shù)控加工設(shè)備因暫時(shí)缺乏程序而加工停頓的現(xiàn)象,這在實(shí)際生產(chǎn)中往往是不允許的。這就涉及到數(shù)據(jù)通信緩沖區(qū)的優(yōu)化問(wèn)題。

　　解決方案就是構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,優(yōu)化各通信設(shè)備專用通信單元數(shù)據(jù)緩沖區(qū)Buffer的大小。設(shè)數(shù)控系統(tǒng)程序消耗率為P,數(shù)控系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)緩沖區(qū)Buffer的大小為Q;各數(shù)控設(shè)備通信設(shè)備的通信傳輸速率為V ,傳輸效率為E,通信單元數(shù)據(jù)緩沖區(qū)Buffer的大小為S;網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率為v, 傳輸效率為c,傳輸阻塞時(shí)間為T。則優(yōu)化目標(biāo)S ,使之達(dá)到最大:

　　3.2 外部網(wǎng)絡(luò)

　　外部網(wǎng)絡(luò)是指數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)Internet與系統(tǒng)外的其他控制系統(tǒng)或外部上位計(jì)算機(jī)以網(wǎng)絡(luò)連接。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作、遠(yuǎn)程加工程序傳輸、遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程維修服務(wù)、技術(shù)服務(wù),并實(shí)現(xiàn)資源共享。

　　3.2.1 支持多操作系統(tǒng)的工作平臺(tái)

　　網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)是一種支持全球制造的資源,其最基本的要求是能夠支持跨平臺(tái)操作。利用Java提供的功能實(shí)現(xiàn)硬件和操作系統(tǒng)的無(wú)關(guān)性,可以構(gòu)建開(kāi)放式控制平臺(tái)。Java語(yǔ)言比C和C + +語(yǔ)言的可靠性高,尤其適合網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化,它使得通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程服務(wù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程加工變得更加容易,因此美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)都在積極研究基于Java語(yǔ)言的網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)。但是, Java并不能完全滿足需求。它存在著2個(gè)方面的缺陷:

　　(1) 內(nèi)存的動(dòng)態(tài)管理。Java為用戶自動(dòng)清除內(nèi)存中已經(jīng)不使用的內(nèi)存空間,使得GC算法的不確定性與實(shí)時(shí)計(jì)算相矛盾;

　　(2) 不能對(duì)底層內(nèi)存硬件訪問(wèn)。用戶一旦直接訪問(wèn)底層設(shè)備,勢(shì)必破壞Java的跨平臺(tái)特性。

　　目前,通常是將操作平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)中融入Browser/Server體系結(jié)構(gòu)(B/S體系結(jié)構(gòu)) ,這也是和傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的重要區(qū)別。為了實(shí)現(xiàn)在異構(gòu)環(huán)境下的可移植性,即監(jiān)控計(jì)算機(jī)和網(wǎng)關(guān)采用不同的操作系統(tǒng)時(shí),網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)口以Web的方式實(shí)現(xiàn):從現(xiàn)場(chǎng)獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)關(guān)通過(guò)Web服務(wù)器以HTML頁(yè)面的形式提供給監(jiān)控計(jì)算機(jī);監(jiān)控計(jì)算機(jī)以瀏覽器作為訪問(wèn)的客戶端工具實(shí)現(xiàn)交互過(guò)程,加工指令或程序以HTTP消息的形式通過(guò)Web服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)關(guān)傳送至現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制。

　　3.2.2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能

　　網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題在于研究數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能。為了共享計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的資源,就需要實(shí)現(xiàn)不同數(shù)控系統(tǒng)中各實(shí)體間的通信。這里的實(shí)體包括計(jì)算機(jī)終端和各種網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)及其它相關(guān)設(shè)備等。為了實(shí)現(xiàn)不同制造廠商通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的兼容,并為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)提供一個(gè)框架。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織( ISO)制定了開(kāi)放性數(shù)控網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)通信模型(OSI) 。它是連接異種計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)框架,其目的是為系統(tǒng)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供一個(gè)共用基礎(chǔ),并引導(dǎo)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展起著一定的指導(dǎo)作用。

　　在OSI模型的應(yīng)用層和傳輸層得到廣泛運(yùn)用的TCP /IP協(xié)議是當(dāng)前流行的Internet網(wǎng)絡(luò)所使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。TCP / IP協(xié)議體系為傳輸層制訂了TCP協(xié)議(傳輸控制協(xié)議)和UDP (用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議) 。與UDP協(xié)議相比, TCP協(xié)議是一個(gè)可靠的全雙工字節(jié)流的面向連接的協(xié)議,提供無(wú)差錯(cuò)、無(wú)重復(fù)的數(shù)據(jù)發(fā)送服務(wù),而且發(fā)送的數(shù)據(jù)是按順序接受的。對(duì)于數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和正確性要求嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)數(shù)控來(lái)說(shuō)十分適用。

　　值得注意的是,支持全球制造的網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)并不一定要求車間的每臺(tái)數(shù)控機(jī)床都直接連接到Internet上。一般情況下仍然是通過(guò)車間局域網(wǎng)服務(wù)器連到Internet再經(jīng)過(guò)防火墻連接到Internet上。網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)的核心是要求從設(shè)備級(jí)支持異地制造和全球制造。這就要求從全球聯(lián)網(wǎng)的角度重新審視數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì),使得任何一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)都對(duì)應(yīng)于開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)協(xié)議( ISO /SI)的相應(yīng)層次(鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層) ,都能支持Intranet/ Internet標(biāo)準(zhǔn),從而達(dá)到開(kāi)放性、互聯(lián)性、互換性和互操作性的要求。從這個(gè)意義上講,當(dāng)前各種商品化的數(shù)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)能力都還十分薄弱。

　　3.2.3　數(shù)控系統(tǒng)的操作實(shí)時(shí)性與可靠性

　　目前, Internet和Intranet多采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,高速以太網(wǎng)和ATM網(wǎng)都支持這類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。但是在開(kāi)放的Intranet內(nèi), TCP / IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不易用于實(shí)時(shí)通信。主要原因是大多數(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不允許連續(xù)傳輸任意長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)量,而是將較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)拆分為小塊數(shù)據(jù)———包(Packet)單獨(dú)發(fā)送。一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失時(shí),需要重發(fā)丟失的數(shù)據(jù)。同時(shí),邊加工邊傳輸數(shù)據(jù)這種方式本身就具有一定的局限性。一方面?zhèn)鬏斶^(guò)程中容易產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)干擾等不可預(yù)料的錯(cuò)誤,另一方面加工中增加了一個(gè)傳輸計(jì)算機(jī)從而降低了數(shù)控系統(tǒng)的可靠性。更重要的是形成了網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)專用控制器通信的速度瓶頸。現(xiàn)在的復(fù)雜型面切削加工一般都有高精度高速度的要求, 當(dāng)復(fù)雜型面插補(bǔ)直線段的長(zhǎng)度小于0.05mm時(shí),專用控制器進(jìn)行傳輸加工的速度只有每分鐘幾百毫米。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足型面雕刻、高精度曲面銑削等高速加工要求。

　　因此,網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)可以采用標(biāo)準(zhǔn)PC硬件和操作系統(tǒng),擴(kuò)大數(shù)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量。使CAD、CAM計(jì)算的加工代碼可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)一次傳輸?shù)阶鳛榧庸ごa儲(chǔ)存載體的硬盤上。

　　3.2.4 遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷

　　數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度的日益提高,復(fù)雜性的迅速增加引起了維修費(fèi)用增高,停機(jī)損失巨大的問(wèn)題。所以,網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程監(jiān)控在網(wǎng)絡(luò)制造中的作用變得非常重要,成為衡量數(shù)控系統(tǒng)性能的一個(gè)重要方面。通過(guò)對(duì)機(jī)床加工過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障或異常情況。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生故障時(shí),數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家可以通過(guò)Internet對(duì)用戶的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行快速診斷與維護(hù),可以大大減少維護(hù)的盲目性,提高設(shè)備完好率,滿足用戶對(duì)數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程故障監(jiān)控、故障診斷、故障修復(fù)的要求。

　　全球化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、多媒體技術(shù)的成熟、遠(yuǎn)程視頻技術(shù)、傳感器技術(shù)的大量應(yīng)用都為網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程監(jiān)控作用提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。在線監(jiān)測(cè)主要包括機(jī)械故障、生產(chǎn)環(huán)境、底層設(shè)備主要部位,部件的傳感器信號(hào),設(shè)備運(yùn)行信號(hào),底層設(shè)備及控制器的故障報(bào)警燈和狀態(tài)變化指示燈信號(hào)等。所有信息都應(yīng)當(dāng)不僅可在本地及時(shí)處理,還可將所有的監(jiān)測(cè)信息加工成可以在網(wǎng)上傳輸?shù)男问?發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷中心。其中待解決的主要問(wèn)題有:

　　(1) 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)和壓縮格式。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷需要首先解決的問(wèn)題之一就是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一問(wèn)題,沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式,就無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息的交流。目前來(lái)看,各個(gè)公司、科研機(jī)構(gòu)之間的監(jiān)控和診斷數(shù)據(jù)格式并不統(tǒng)一。這種情況已經(jīng)成為制約信息共享的瓶頸之一。

　　(2) 遠(yuǎn)程設(shè)備數(shù)據(jù)的獲取方式。遠(yuǎn)程設(shè)備數(shù)據(jù)的獲取方式由實(shí)時(shí)采集和非實(shí)時(shí)采集之分,但2種方式都要使傳統(tǒng)意義上的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端通過(guò)Internet / Intranet從設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程診斷中心的服務(wù)器上,從而獲得遠(yuǎn)程設(shè)備的運(yùn)行狀況信息。它們存在著對(duì)系統(tǒng)硬件要求較高,一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)暫時(shí)阻塞等小問(wèn)題,系統(tǒng)無(wú)法正確工作;手工編程難度大,而使用組態(tài)軟件又缺乏靈活性;客戶端和服務(wù)器端都必須安裝軟件,安裝調(diào)試難度大等缺陷。

　　(3) 監(jiān)控與診斷數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。監(jiān)控和診斷數(shù)據(jù)庫(kù)的建立作為遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷中心設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容,其設(shè)計(jì)和構(gòu)建是非常重要的。數(shù)據(jù)庫(kù)一般包括2部分:一部分是包含存放診斷專家系統(tǒng)知識(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù),存放設(shè)備信息、設(shè)備數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù),存放用戶信息、用戶問(wèn)題及應(yīng)答信息的數(shù)據(jù)庫(kù)等;另一部分是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS) ,為用戶及應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)訪問(wèn),并具有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理、維護(hù)等多種功能。遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷數(shù)據(jù)庫(kù)的性能已經(jīng)關(guān)系到數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的成敗。目前對(duì)數(shù)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷的研究才剛剛起步,只有國(guó)外幾家廠商利用網(wǎng)絡(luò)建立起了自己的數(shù)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷系統(tǒng)。

　　(4) 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與診斷的安全性。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與診斷的安性是非常關(guān)鍵而又復(fù)雜的問(wèn)題,主要包括信息的完整、保密和可用等因素。對(duì)于集成了控制網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō),安全性更為重要。由于TCP / IP協(xié)議采用了較為寬松的安全策略,使得網(wǎng)絡(luò)安全收到威脅(包括操作系統(tǒng)的安全性及防火墻的安全) 。為了保證客戶端數(shù)據(jù)訪問(wèn)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩约皵?shù)據(jù)的可靠性,必須建立一套安全策略。譬如,采用較為安全的操作系統(tǒng)WindowsNT、Linux等;制訂合法用戶的使用權(quán)限等級(jí),采用口令系統(tǒng),防止非法用戶的訪問(wèn);對(duì)于系統(tǒng)的招標(biāo)投標(biāo)機(jī)制,建立相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)口令,避免非法用戶接受和分配任務(wù);采用防火墻技術(shù),提高服務(wù)器端的安全等級(jí);采用數(shù)據(jù)加密技術(shù),防止數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中被非法用戶竊取,造成生產(chǎn)技術(shù)的泄密等。此外,漏洞掃描和入侵檢測(cè)技術(shù)對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性能也大有處。

4 結(jié)束語(yǔ)

　　網(wǎng)絡(luò)數(shù)控以Internet技術(shù)、通訊技術(shù)、數(shù)控技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為技術(shù),遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)、數(shù)控編程和數(shù)控加工集成在一起,實(shí)現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)等數(shù)控設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化和集成化,已成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。它具有十分廣泛的技術(shù)內(nèi)涵。文中涉及了國(guó)內(nèi)外對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的探討僅僅是網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)在利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行生產(chǎn)應(yīng)用的一個(gè)方面,有關(guān)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)大范圍內(nèi)的資源優(yōu)化課題有待于進(jìn)一步探索。