经济型数控机床是指具有针对性加工功能但功能水平较低且价格低廉的数控机床，它主要是由机械和电气控制两大部分组成，其故障按故障源可分为机械故障和控制系统故障两类；按运行情况分有不运行类，运行加工尺寸超差无规则类和运行加工尺寸超差有规则类等；就其数控系统而言又可分为硬件故障，软件故障和干扰故障三大类。
    处置传统经济型的数控机床的网络通讯和操控技能疑问，经过网络来完结NC程序的中心效劳器会集办理及网络通讯。然后习惯现代制作技能的开展。
    1 需要剖析
    1.1 传统经济型数控机床存在的疑问
    传统经济型的数控加工设备按数控体系分类首要有：FANUC体系(其间包含3T、7M、HC-6、6MB等)、AB公司体系、国产3B线切割体系等：按数控程序输入/输出通讯接口类型分有三类：一类为仅有RS232/RS422串行口，二类为仅有纸带阅读机8/5单位并行口，三类一起包含前两类接口。这三类机床一起还存在相同的疑问即是：内存容量较小，不习惯杂乱、大型面、高精度、长程序零件的加工：它们的对外接口才能差，没有DNC功用，不能完结在线加工以及网络操控等疑问。
    1.2 期望的处置方案
    本着满意zui根本的运用需要、且留有必定的可扩充性及功用进步的潜力的条件，来改进数控加工技能运用环境。就此提出了以下处置方案：机床通讯接口的硬件改造，关于各类机床规划相应的通讯接口板卡：通讯操控软件的开发，以完结各机床的单机通讯功用：开发其它辅佐功用(如：数控程序中加工信息的获取、数控程序图形模仿、长程序的在线加工等)，补偿和增强原数控体系功用：网络体系的挑选与通讯协议的界说及网络体系操控软件的开发，完结数控程序的中心效劳器会集办理和网络通讯。
    2 软件开发原理
    体系的软件由两有些组成，一是网络操控体系的操控软件，再一个即是现场效劳器与各类机床的通讯软件。
    网络操控体系操控软件的开发原理
    网络操控体系的操控软件装置于中心效劳器中，其规划原理是：中心效劳器不停地接纳并剖析从各端口送来的恳求、指令、信息等数据包。当一个数据包接纳结束后，它将首要经过包中的校验码进行验证该包在传送进程中是不是犯错。若犯错，它将宣布“重发”指令给原发客户端：若正确则进行相应的处置。
    现场效劳器与各类机床的通讯软件开发原理
    关于各类机床与现场效劳器的通讯，软件开发的根本原理是：要将数控程序传入数控机床，首要将数控程序转换为机床能辨认的代码EIA码或ISO码，然后以数据包的方法读入现场效劳器内存，再逐字节地向数控机床操控体系发送，一起计算机不停地监测机床接口的状况寄存器的状况。从机床传出数据，通讯操控软件总是从其程序代码的结尾开端至惯例内存的顶端(0A0000H)作为接纳数据的缓冲区。
    3 体系布局
    网络体系构成及功用
    整个网络体系是由中心效劳器、网络接口、双向数据转换器、现场效劳器、1分N口并行数据收发器、数据接纳器以及经济型数控机床等组成。网络体系的体系构成示意图见图1。体系作业方法为客户/效劳器方法。
    中心效劳器是整个网络的中枢有些，它首要完结的是对各级效劳器的全体操控。它选用后台中止作业方式，不需要人的干涉，并且其前台还能够进行其他作业。
    现场效劳器是客户端，既担任起数控效劳器的功用，又具有强壮的网络通讯功用，它承受中心效劳器下达的各项使命：从网络上获取由中心效劳器传来的数控加工程序的数据信息，并把这些数据信息传送到NC文件库：将已加工过的数控程序反应到中心效劳器。能从体系的NC文件库中获取相应的数控代码，并从中获取有关的加工零件数据和信息，对其进行处置，完结NC程序的图形模仿等作业。别的，对需用长程序的零件加工，现场效劳器还完结长程序的在线加工使命。
    现场效劳器可一起效劳于多台数控设备，依据需要在车间必定的空间范围内(比方：一个小的作业间，一个小的部分区域)设置网络节点，放置一台PC机作为现场效劳器，一台效劳器依据实践需要靠选用1分N口并行数据收发器来效劳于多台数控设备。
    体系网络体系布局及通信协议的挑选
    体系中的各种信息都是经过网络来传输的。在计算机网络开展上，影响较大的网络体系首要有：OSI七层参阅模型和TCP/IP体系布局模型。OSI参阅模型是ISO7498标准。TCP/IP体系布局是当时盛行的Internet网络所运用的体系布局，虽然它不是标准，但在计算机网络体系布局中却占有非常重要的位置。这是由于虽然OSI的体系布局从理论上讲对比完好，其各层协议也思考得很周全，但事实上，*符合OSI各层协议的商用商品却很少进入商场，远远不能满意各种用户的需要。但是运用TCP/IP协议的商品却很多涌入商场，简直一切的作业站都配有TCP/IP协议，并已变成计算机网络事实上的标准，通称“工业标准”。为此，咱们在数控机床的网络通讯体系中，选用的是TCP/IP的网络体系布局，该体系把计算机网络分为四层，即运用层、传输层、网络层和网络接口层。
    TCP/IP体系布局为传输层拟定了两种协议即：传输操控协议(TCP)和用户数据包协议(UDP)，UDP为用户供给进程无衔接的数据报协议，数据包以独立包的方式传送，效劳不供给无错确保，数据能够丢掉、重复或失序：数据包的长度也受一次处置zui大长度的约束(默认值为8192字节，zui大值为32768字节)，不进行包的拆分和重组操作：而TCP协议是一个牢靠的全双工的字节省的面向衔接的协议，TCP和UDP比较传输牢靠、数据无过失、无重复，可按发送次序接纳，数据为字节省，其长度不受约束，为用户供给虚电路效劳，并为数据的牢靠传输供给查验。依据数控加工的特色，虽然数据包在传输量小于2048个字节时UDP牢靠性非常好，但数据包效劳是单包、无序传送，而体系的网络通信明显不能确保一切传输的信息都小于2048个字节，因而，只能选用TCP作为体系的传输层协议。
    运用层的通讯协议的挑选既要思考到数控加工的特色又要具有实时性、牢靠性以及数据传输量大等特色。本体系另行开发了根据TCP/IP协议族的相应协议，拟定了运用进程之间传输的信息的特别意义。
    通讯协议的完结
    体系协议，即是确保客户端和效劳器端的运用线程之间能互相、及时、有序地传送信息，并能互相毫无过失地对信息进行语法剖析和解说。
    关于网络操控体系，其传输信息有自个共同的意义。在客户端和中心效劳器间传递的信息，首要有客户端的恳求信息、数据信息和中心效劳器端的状况信息。
    客户端的操控信息又分为两种：网络操控信息和加工操控信息：效劳器端的状况信息也分为两种：衔接状况信息和客户端的状况信息。
    在体系的协议中，这些信息都规则了相应的格局标准，客户端的网络操控信息首要用于与效劳器衔接的树立、保持和开释。加工操控信息由操控指令字、操控参数组成。网络通讯协议格局为：“cmd，1byte指令代码，1byte指令长度，指令参数，4字节的校验码(XC)”。‘cmd’为指令引导码，用以标识指令的开端：‘指令长度’只包含指令参数及校验码的长度。若无指令参数，则为4，校验码将无意义也不被查验，但仍是有必要发送。
    传输的数据包的结尾4字节为校验码。前3字节为该包的一切字节的和，第4字节为一切字节的异或值。若发送进程中有数据发作过错，则第4字节的校验码必定不正确。因而，靠监测第4字节校验码来确保通讯数据的牢靠性。
    4 硬件规划原理
    体系在效劳器端运用2/4/8口RS422A接口卡进行转接，进入现场后选用RS-422/RS-485双向数据转换器转接至现场效劳器。2/4/8口RS422A接口卡与RS-422/RS-485双向转换器均选用工业操控标准接口板卡。
    当现场效劳器效劳于多台数控机床时，选用“1分N口并行数据收发器”分接于多台机床。“数据接纳器”是专门关于仅有纸带阅读机8/5单位并行口的机床(如线切割机)而规划的。它完结机床与PC机的通讯以及完结数控程序的在线加工。“1分N口并行数据收发器”与“数据接纳器”的规划的根本原理图见图2。
    运用数据接纳器时，在机床接线上要作相应改动，即：在原纸带阅读机的输出信号线上经过三态门并入相应的3B代码数据信号，将原体系发送给纸带阅读机的步进信号作为操控体系写入数据的守时信号。体系规划时，设置了操控开关，用于挑选运用原纸带阅读机仍是运用数据接纳器。