基于DCOM服务器的网络化制造系统研究

1 引言

    随着网络化技术的进一步发展，CNC系统不再仅仅满足于车间和厂房级制造和控制的需求，为此，提出一种全新的网络化制造模式。网络化制造的目标就是能够做到柔性制造，以及计算机网络系统集成，其表现为结构上的快速重组、性能上的快速响应、过程中的并行性与分布式决策。

    为此为了适应网络化制造的要求，提出了一种中间件技术。即以数控机床为基础，信息计算机网络系统采取C/S/S模式，中间件的作用是屏蔽网络硬件平台的差异性和操作系统与网络协议的异构性，使应用软件能够比较平滑地运行于不同的平台上。目前比较成熟的中间件技术主要有OMG的CORBA和微软的COM/DCOM技术。

    由于COM/DCOM易于开发和容易实现特点，所以本系统是采用DCOM来开发网络化制造系统。本课题研究是以DCOM服务器的实现作为网络化制造系统的核心，采用分布式和多线程技术来提高信息交换和数据处理能力，实现远距离通信与控制。按照COM的标准来开发，以实现制造资源在网络中的融合及重组。

2 系统结构

    基于DCOM服务器的网络化制造系统主要可以分为如下3个部分：第一部分就是以数控机床为基础的网络资源层，它是整个系统的硬件部分；第二部分就是DOCM服务器，它是整个系统的软件部分，是实现网络资源管理、调度、融合、重组的核心；第三部分就是远程控制客户端。其具体结构图如图1所示。数控机床组成局域网，与本地DOCM服务器相连，而DOCM服务器与Internet相连。远程客户端在获得许可之后可以通过DCOM服务器来获得数控机床的访问和控制权。每个拥有制造资源的企业既可以是服务器端也可以是客户端，既可以通过DOCM服务器让其他企业共享本企业的制造资源，也可以通过客户端共享其他企业的制造资源。同时，由于采用了分布式的COM技术，使得DOCM服务器可以整合网络中的制造资源，可以在服务器中看到任何在网络中的制造资源，提高了制造资源的可见度，从而实现网络制造资源共享和优化组合，提高网络制造资源的利用率。

3 DCOM 服务器结构

    COM(Component Object Model)即组件对象模型标准，是由微软公司提出的，主要应用于Microsoft Windows平台上。它是一种以组件为发布单元的对象模型，它建立了一套组件形态标准和接口标准，目的是确保不同厂商、不同时间、不同语言、不同操作系统的组件具有二进制级的互操作性。组件之间的接口是组件软件的关键，COM对象通过接口方式对外提供服务。DCOM是具有分布式特性的COM，DCOM可以使各个组件模块运行在不同的服务器上，并可以实现相互之间的调度。

    本系统的核心就是基于DCOM服务器的，其包括的模块如图2所示。服务器主要包括如下5个模块：

    客户需求服务器模块主要是对客户的需求作出响应，根据客户级别来调度网络制造资源；机床管理服务器主要是对网络数控机床的管理，包括在线状态、用途功用、空闲加工状态和故障情况等；加工任务服务器主要是将客户要加工的任务一次排序、列表，让加工任务实现一个等待、就绪、加工的过程；机床加工及状态服务器主要是负责客户的远程控制，当加工任务处于加工状态、客户获得某一资源的控制权后，此服务器将获得数控机床的实时加工数据和走刀路线等；故障诊断服务器包括两个故障诊断：一是对网络制造资源即数控机床本身故障的诊断；另一个是对在实时控制过程中的通信故障诊断。