El control numérico directo ( DNC ), también conocido como control numérico distribuido ( DNC ), es un término común en la industria para la interconexión de máquinas herramienta CNC . En algunos controladores de máquinas CNC , la memoria disponible es insuficiente para almacenar el programa de mecanizado (por ejemplo, para el mecanizado de superficies complejas), por lo que en este caso el programa se almacena en un ordenador independiente y se envía directamente a la máquina, bloque a bloque. Si el ordenador está conectado 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 esto no es posible, algunas empresas de software ofrecen aplicaciones DNC que cumplen con este propósito. La interconexión o comunicación DNC es siempre necesaria cuando se ejecutan programas CAM en un control de máquina CNC.
El control DNC inalámbrico también se utiliza en lugar de las versiones cableadas. Este tipo de controles se utilizan ampliamente en industrias con un importante procesamiento de chapa metálica , como la automotriz , la de electrodomésticos y la aeroespacial .
Historia
Décadas de 1950 a 1970
Los programas debían introducirse en los controles NC, generalmente mediante cinta de papel. Los controles NC contaban con lectores de cinta de papel precisamente para este fin. [ 1 ] Muchas empresas seguían introduciendo programas en cinta de papel hasta bien entrada la década de 1980, más de veinticinco años después de su desaparición en la industria informática.
década de 1980
En la década de 1980, el enfoque principal se centró en la transferencia confiable de programas NC entre una computadora anfitriona y el sistema de control. Las computadoras anfitrionas solían ser de marcas como Sun Microsystems , HP , Prime , DEC o IBM , que ejecutaban diversos programas CAD/CAM. Las empresas de DNC ofrecían enlaces para máquinas herramienta mediante terminales y redes robustas y propietarias. Por ejemplo, DLog ofrecía una terminal basada en x86, y NCPC tenía una basada en el procesador 6809. El software anfitrión se encargaba de rastrear y autorizar las modificaciones de los programas NC. Dependiendo del tamaño del programa, por primera vez los operadores tenían la oportunidad de modificarlos en la terminal DNC. No se perdía tiempo debido a cintas dañadas, y si el software se utilizaba correctamente, el uso de programas incorrectos o desactualizados por parte del operador se convirtió en cosa del pasado.
Los sistemas de control más antiguos a menudo carecían de un puerto para recibir programas, como un conector RS-232 o RS-422 . En estos casos, se utilizaba un dispositivo conocido como tarjeta BTR (Behind The Reader). La conexión entre el lector de cinta del sistema de control y el procesador interno se interrumpía mediante un dispositivo basado en microprocesador que emulaba las señales del lector de cinta de papel, pero que contaba con un puerto serie conectado al sistema DNC. Para el sistema de control, la señal se recibía de la unidad de cinta de papel como siempre; de hecho, era la tarjeta BTR (o tarjeta de emulación del lector) la que transmitía. Con frecuencia se añadía un interruptor para permitir el uso del lector de cinta de papel como respaldo.
Desde la década de 1990 hasta la actualidad
La explosión de los PC a finales de los años 80 y principios de los 90 marcó el fin de los terminales DNC propietarios. Salvo algunas excepciones, los fabricantes de CNC comenzaron a migrar a controles basados en PC con sistemas operativos DOS, Windows u OS/2 , que podían conectarse a redes existentes mediante protocolos estándar. Los clientes empezaron a abandonar los costosos sistemas CAD/CAM basados en minicomputadoras y estaciones de trabajo para adoptar soluciones basadas en PC más rentables. Los usuarios comenzaron a exigir más de sus sistemas DNC que la simple carga, descarga y edición seguras de datos. Los sistemas basados en PC que podían realizar estas tareas a través de redes estándar empezaron a estar disponibles a un coste mínimo o incluso gratuito. En algunos casos, los usuarios ya no necesitaban un experto en DNC para implementar la conexión en red en planta, pudiendo hacerlo ellos mismos. Sin embargo, la tarea aún puede resultar compleja debido a los requisitos de cableado, los parámetros y el formato del programa NC del control CNC.
Para mantener su competitividad, las empresas de DNC orientaron sus ofertas hacia el segmento de mercado superior, abarcando DNC Networking, Shop Floor Control (SFC) y Manufacturing Execution Systems ( MES) . Estos términos engloban conceptos como la monitorización de máquinas en tiempo real, gráficos , gestión de herramientas, gestión de rutas y programación . En lugar de limitarse a ser un repositorio de programas, los sistemas DNC buscan proporcionar a los operarios una visión integrada de toda la información (tanto textual como gráfica) necesaria para llevar a cabo una operación de fabricación, y ofrecer a la dirección información actualizada sobre el progreso de cada etapa. Los sistemas DNC suelen integrarse directamente con los sistemas corporativos de CAD/CAM, ERP y CAPP (Planificación de Procesos Asistida por Ordenador ).
protocolos especiales
Un desafío al interactuar con máquinas herramienta es que, en algunos casos, se utilizan protocolos especiales. Dos ejemplos conocidos son Mazatrol de Mazak y el protocolo LSV2 de Heidenhain . Muchos sistemas DNC ofrecen compatibilidad con estos protocolos. Otro protocolo es DNC2 , presente en los controles Fanuc . DNC2 permite un intercambio avanzado de datos con el control, como compensaciones de herramientas, información sobre la vida útil de las herramientas y el estado de la máquina, así como la transferencia automatizada sin intervención del operador.
Monitoreo de máquinas
Uno de los problemas relacionados con la monitorización de máquinas es si se puede realizar automáticamente de forma práctica. En la década de 1980, la monitorización se realizaba normalmente mediante un menú en el terminal DNC, donde el operador debía indicar manualmente la acción seleccionándola de una opción, lo cual presentaba inconvenientes evidentes. Se han producido avances en los sistemas de monitorización pasiva, donde el estado de la máquina se puede determinar mediante hardware conectado de forma que no interfiera con su funcionamiento (y potencialmente anule las garantías). Muchos controles modernos permiten que las aplicaciones externas consulten su estado mediante un protocolo especial. MTConnect es un ejemplo destacado de un intento por ampliar el mundo de los sistemas propietarios existentes con un protocolo de código abierto y estándar de la industria que utiliza esquemas XML . El objetivo final es lograr mayores niveles de inteligencia empresarial en la fabricación y automatización de flujos de trabajo .
Alternativas
Las instalaciones más pequeñas suelen utilizar un ordenador portátil o un ordenador de sobremesa para evitar el gasto que supone un sistema DNC totalmente conectado en red. En el pasado, Facit Walk Disk y un dispositivo similar de Mazak fueron muy populares.
Notas a pie de página
- Ingeniería asistida por ordenador
- Automatización industrial
- Sistemas embebidos
- Máquinas herramienta