Control numérico directo

control numérico directo (DNC), también conocido como control numérico distribuido (también DNC), es un término de fabricación común para la conexión en red de máquinas herramienta CNC. En algunos controladores de máquinas CNC, la memoria disponible es demasiado pequeña para contener el programa de mecanizado (por ejemplo, mecanizado de superficies complejas), por lo que en este caso el programa se almacena en una computadora separada y se envía directamente a la máquina. , una cuadra a la vez. Si la computadora está conectada a varias máquinas, puede distribuir programas a diferentes máquinas según sea necesario. Normalmente el fabricante del control proporciona el software DNC adecuado. Sin embargo, si esta disposición no es posible, algunas empresas de software proporcionan aplicaciones DNC que cumplen con ese propósito. Siempre se requiere la conexión en red DNC o la comunicación DNC cuando se van a ejecutar programas CAM en algún control de máquina CNC.

El DNC inalámbrico también se utiliza en lugar de las versiones cableadas. Los controles de este tipo se utilizan ampliamente en industrias con una importante fabricación de chapa metálica, como la industria automotriz, de electrodomésticos y aeroespacial.

Historia

Décadas de 1950 a 1970

Los programas debían llevarse hasta los controles NC, generalmente en cinta de papel. Los controles NC disponían precisamente para este fin de lectores de cintas de papel. Muchas empresas todavía grababan programas en cintas de papel hasta bien entrada la década de 1980, más de veinticinco años después de su eliminación en la industria informática.

década de 1980

El foco en la década de 1980 fue principalmente en la transferencia fiable de programas NC entre un ordenador host y el control. Los ordenadores Host serían frecuentemente Sun Microsystems, HP, Prime, DEC o IBM tipo ordenadores que ejecutan una variedad de software CAD/CAM. Las empresas DNC ofrecieron enlaces de herramientas mediante terminales y redes patentadas. Por ejemplo, DLog ofreció un terminal basado en x86, y NCPC tenía uno basado en el 6809. El software host sería responsable de rastrear y autorizar modificaciones del programa NC. Dependiendo del tamaño del programa, por primera vez los operadores tuvieron la oportunidad de modificar programas en la terminal DNC. No se perdió tiempo debido a las cintas rotas, y si el software fue utilizado correctamente, un operador que ejecuta programas incorrectos o fuera de la fecha se convirtió en algo del pasado.

Los controles más antiguos frecuentemente no tenían ningún puerto capaz de recibir programas como un conector RS-232 o RS-422. En estos casos se utilizó un dispositivo conocido como Behind The Reader o tarjeta BTR. La conexión entre el lector de cinta del control y el procesador interno fue interrumpida por un dispositivo basado en un microprocesador que emulaba las señales del lector de cinta de papel, pero que tenía un puerto serie conectado al sistema DNC. En lo que respecta al control, estaba recibiendo de la unidad de cinta de papel como siempre lo había hecho; de hecho era la tarjeta BTR o Reader Emulation la que estaba transmitiendo. Con frecuencia se agregaba un interruptor para permitir el uso del lector de cintas de papel como respaldo.

Década de 1990 al presente

La explosión de las PC a finales de los 80 y principios de los 90 marcó el final del camino para los terminales DNC propietarios. Con algunas excepciones, los fabricantes de CNC comenzaron a migrar a controles basados en PC que ejecutaban DOS, Windows u OS/2, que podían conectarse a redes existentes utilizando protocolos estándar. Los clientes comenzaron a migrar desde los costosos CAD/CAM basados en minicomputadoras y estaciones de trabajo hacia soluciones basadas en PC más rentables. Los usuarios comenzaron a exigir más de sus sistemas DNC que la carga/descarga y edición seguras. Los sistemas basados en PC que podían realizar estas tareas basándose en redes estándar comenzaron a estar disponibles a un costo mínimo o nulo. En algunos casos, los usuarios ya no necesitaban un "experto" para implementar redes de producción, y podrían hacerlo ellos mismos. Sin embargo, la tarea aún puede ser un desafío según los requisitos de cableado, los parámetros y el formato del programa NC del control CNC.

Por lo tanto, para seguir siendo competitivas, las empresas de DNC trasladaron sus ofertas a redes DNC, control de planta o SFC, sistemas de ejecución de fabricación o MES. Estos términos abarcan conceptos como monitoreo de máquinas en tiempo real, gráficos, gestión de herramientas, gestión de viajeros y programación. En lugar de simplemente actuar como un depósito de programas, los sistemas DNC tienen como objetivo brindar a los operadores de la máquina una vista integrada de toda la información (tanto textual como gráfica) que necesitan para llevar a cabo una operación de fabricación, y brindar a la gerencia información oportuna sobre el progreso de cada paso. Los sistemas DNC frecuentemente se integran directamente con los sistemas corporativos CAD/CAM, ERP y CAPP de planificación de procesos asistidos por computadora.

Protocolos especiales

Un desafío al interactuar con máquinas herramienta es que en algunos casos se utilizan protocolos especiales. Dos ejemplos bien conocidos son el protocolo Mazatrol de Mazak y el protocolo LSV2 de Heidenhain. Muchos sistemas DNC ofrecen soporte para estos protocolos. Otro protocolo es DNC2 que se encuentra en los controles Fanuc. DNC2 permite el intercambio avanzado de datos con el control, como compensaciones de herramientas, información sobre la vida útil de las herramientas y estado de la máquina, así como la transferencia automatizada sin intervención del operador.

Monitoreo de máquinas

Uno de los problemas involucrados en el monitoreo de máquinas es si se puede lograr automáticamente o no de manera práctica. En la década de 1980, el monitoreo se realizaba típicamente mediante un menú en la terminal DNC donde el operador tenía que indicar manualmente lo que se estaba haciendo seleccionando en un menú, lo que tiene inconvenientes obvios. Ha habido avances en los sistemas de monitoreo pasivo donde la condición de la máquina puede determinarse mediante hardware conectado de tal manera que no interfiera con las operaciones de la máquina (y potencialmente anule las garantías). Muchos controles modernos permiten que aplicaciones externas consulten su estado mediante un protocolo especial. MTConnect es un intento destacado de aumentar el mundo existente de sistemas propietarios con un protocolo estándar de la industria de código abierto que utiliza esquemas XML. El objetivo final es lograr niveles más altos de inteligencia empresarial de fabricación y automatización del flujo de trabajo.

Alternativas

Las instalaciones más pequeñas normalmente utilizan una PC portátil o una computadora portátil para evitar el gasto de un sistema DNC completamente conectado en red. En el pasado, Facit Walk Disk y un dispositivo similar de Mazak eran muy populares.