藍牙技術在數(shù)控系統(tǒng)中的應用研究及實現(xiàn)
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- 藍牙技術在數(shù)控系統(tǒng)中的應用研究及實現(xiàn) 0.研究背景和目的
制造業(yè)是國民經濟的物質基礎和產業(yè)主體, 是國民經濟高速增長的發(fā)動機, 是科學技術的基本載體,是國家核心競爭力的重要體現(xiàn), 是國家安全的重要保證[ 1 ] 。長期以來我國對制造業(yè)不夠重視, 以上對制造業(yè)地位的確立是我們幾十年血的教訓得來的, 已經成為制造業(yè)學科泰斗們和國家的共識。當前隨著經濟全球化趨勢迅速發(fā)展, 國際上產業(yè)結構調整和產業(yè)轉移步伐加快, 國際競爭更加激烈, 這既對我國提出了嚴峻的挑戰(zhàn), 也提供了歷史性的發(fā)展際遇。數(shù)控機床是制造業(yè)的工作母機, 是制造業(yè)的基礎和根本。筆者將藍牙無線通信技術引入數(shù)控系統(tǒng), 并對其應用前景進行了有益的探索。
將藍牙技術與數(shù)控系統(tǒng)的結合, 可考慮從以下三個方面提升現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)的性能:
(1) 實現(xiàn)技術人員對數(shù)控機床的無線監(jiān)控, 方便了用戶生產和維護。在生產過程中用戶方技術人員可以通過便攜的藍牙監(jiān)控設備對數(shù)控設備進行實時監(jiān)控和干預機床的運行。
(2) 通過建立高速無線數(shù)據鏈路提高數(shù)控系統(tǒng)的實時自動監(jiān)控能力。現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)是基于操作者監(jiān)控的系統(tǒng)。當數(shù)控機床進行加工工作時, 操作者主要依靠肉眼的觀察和自身的經驗來判斷機床的運行情況并作出適當?shù)母深A, 例如停止主軸、系統(tǒng)停機等。這一過程是人工的, 其最大的缺陷在于實時性差, 當操作者發(fā)現(xiàn)異常情況時, 可能已造成工件的損毀、機床的破壞等無法彌補的損失。通過引入藍牙技術, 在數(shù)控主機與藍牙監(jiān)控機之間建立高速數(shù)據鏈路, 將數(shù)控系統(tǒng)的運行參數(shù)實時地傳送給藍牙監(jiān)控機, 由監(jiān)控機實時地、自動地監(jiān)控和記錄數(shù)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)并對數(shù)控系統(tǒng)主機發(fā)送相應的操作命令。
(3) 通過藍牙監(jiān)控系統(tǒng)對數(shù)控系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時和完整的記錄提高數(shù)控系統(tǒng)的可維護性。提高機床的維護效率, 縮短維護時間是提高數(shù)控機床利用率和節(jié)省人力、資金的重要途徑。2003 年9 月的數(shù)據表明我國機床設備利用率在20% ～30%之間。藍牙技術引入數(shù)控系統(tǒng)后, 通過對系統(tǒng)運行狀態(tài)的完整保存, 得以對故障進行再現(xiàn)、和分析, 可以大大提高系統(tǒng)的非機械性故障的維護效率。
1.藍牙技術簡介
藍牙技術(Bluetooth) 是一種短距無線通信技術, 其目的是替代數(shù)字設備和計算機外設間的電纜連線以及實現(xiàn)數(shù)字設備間的無線組網。1998年愛立信、諾基亞、東芝、IBM和英特爾成立了藍牙特殊利益小組( SIG) , 負責制定藍牙規(guī)范。
藍牙規(guī)范規(guī)定了藍牙應用產品應遵循的標準和需要達到的要求。到目前為止, SIG已經頒布的藍牙規(guī)范有110、110B、111 三個版本, 目前最新的111 版本于2001年4月公布。藍牙規(guī)范由兩部分組成: 藍牙核心協(xié)議、藍牙應用框架。
藍牙技術產品體積小、功耗低, 可以方便地集成到幾乎任何數(shù)字設備中。使用的產品包括手機、PDA、筆記本電腦、打印機、數(shù)碼相機等。藍牙無線技術的應用大體上可以劃分為替代線纜(CableRe2p lacement) 、因特網橋( InternetBridge) 和臨時組網(AdHocNetwork) 3個領域。...
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