شرح مفصل لطرق الاتصال بين مراكز التصنيع وأجهزة الكمبيوتر
في التصنيع الحديث، يُعدّ الاتصال والنقل بين مراكز التصنيع وأجهزة الكمبيوتر أمرًا بالغ الأهمية، إذ يُمكّنان من النقل السريع للبرامج والتشغيل الآلي بكفاءة. عادةً ما تكون أنظمة CNC لمراكز التصنيع مُجهّزة بوظائف واجهة متعددة، مثل RS-232، وبطاقة CF، وDNC، وEthernet، وواجهات USB. يعتمد اختيار طريقة الاتصال على نظام CNC وأنواع الواجهات المُثبّتة، وفي الوقت نفسه، يجب مراعاة عوامل مثل حجم برامج التشغيل.
أولا: اختيار طريقة الاتصال بناءً على حجم البرنامج
نقل DNC عبر الإنترنت (مناسب للبرامج الكبيرة، مثل تلك الموجودة في صناعة القوالب):
يشير مصطلح التحكم الرقمي المباشر (DNC) إلى التحكم الرقمي المباشر، الذي يُمكّن الحاسوب من التحكم مباشرةً في تشغيل مركز التشغيل عبر خطوط الاتصال، مما يُتيح نقل برامج التشغيل وتشغيلها مباشرةً. عندما يحتاج مركز التشغيل إلى تنفيذ برامج ذات ذاكرة كبيرة، يُعدّ النقل الرقمي المباشر خيارًا جيدًا. في تشغيل القوالب، غالبًا ما يتطلب تشغيل أسطح منحنية معقدة، وتكون برامج التشغيل كبيرة الحجم نسبيًا. يضمن DNC تنفيذ البرامج أثناء النقل، متجنبًا مشكلة عدم إمكانية تحميل البرنامج بأكمله بسبب نقص ذاكرة مركز التشغيل.
مبدأ عملها هو أن الحاسوب يُنشئ اتصالاً بنظام CNC الخاص بمركز التشغيل الآلي عبر بروتوكولات اتصال محددة، وينقل بيانات البرنامج إلى مركز التشغيل الآلي آنياً. ثم يُجري مركز التشغيل الآلي عمليات التشغيل بناءً على البيانات المُستقبَلة. تتطلب هذه الطريقة متطلبات عالية نسبياً لاستقرار الاتصال. من الضروري ضمان استقرار وموثوقية الاتصال بين الحاسوب ومركز التشغيل الآلي، وإلا فقد تحدث مشاكل مثل انقطاع التشغيل وفقدان البيانات.
نقل DNC عبر الإنترنت (مناسب للبرامج الكبيرة، مثل تلك الموجودة في صناعة القوالب):
يشير مصطلح التحكم الرقمي المباشر (DNC) إلى التحكم الرقمي المباشر، الذي يُمكّن الحاسوب من التحكم مباشرةً في تشغيل مركز التشغيل عبر خطوط الاتصال، مما يُتيح نقل برامج التشغيل وتشغيلها مباشرةً. عندما يحتاج مركز التشغيل إلى تنفيذ برامج ذات ذاكرة كبيرة، يُعدّ النقل الرقمي المباشر خيارًا جيدًا. في تشغيل القوالب، غالبًا ما يتطلب تشغيل أسطح منحنية معقدة، وتكون برامج التشغيل كبيرة الحجم نسبيًا. يضمن DNC تنفيذ البرامج أثناء النقل، متجنبًا مشكلة عدم إمكانية تحميل البرنامج بأكمله بسبب نقص ذاكرة مركز التشغيل.
مبدأ عملها هو أن الحاسوب يُنشئ اتصالاً بنظام CNC الخاص بمركز التشغيل الآلي عبر بروتوكولات اتصال محددة، وينقل بيانات البرنامج إلى مركز التشغيل الآلي آنياً. ثم يُجري مركز التشغيل الآلي عمليات التشغيل بناءً على البيانات المُستقبَلة. تتطلب هذه الطريقة متطلبات عالية نسبياً لاستقرار الاتصال. من الضروري ضمان استقرار وموثوقية الاتصال بين الحاسوب ومركز التشغيل الآلي، وإلا فقد تحدث مشاكل مثل انقطاع التشغيل وفقدان البيانات.
نقل بطاقة CF (مناسب للبرامج الصغيرة، ومريح وسريع، ويستخدم في الغالب في تصنيع المنتجات باستخدام الحاسب الآلي):
تتميز بطاقة CF (بطاقة فلاش مدمجة) بصغر حجمها وسهولة حملها، وسعة تخزينها الكبيرة نسبيًا، وسرعتها العالية في القراءة والكتابة. يُعد استخدام بطاقة CF لنقل البرامج أكثر ملاءمةً وفعاليةً لآلات CNC ذات البرامج الصغيرة نسبيًا. خزّن برامج التشغيل المكتوبة في بطاقة CF، ثم أدخلها في الفتحة المخصصة لها في مركز التشغيل، ليتم تحميل البرنامج بسرعة إلى نظام CNC الخاص بمركز التشغيل.
على سبيل المثال، في معالجة بعض المنتجات بكميات كبيرة، يكون برنامج التشغيل لكل منتج بسيطًا نسبيًا ومتوسط الحجم. يتيح استخدام بطاقة CF نقل البرامج بسهولة بين مراكز التشغيل المختلفة، مما يُحسّن كفاءة الإنتاج. علاوة على ذلك، تتميز بطاقة CF بثبات جيد، ما يضمن دقة نقل وتخزين البرامج في ظروف الاستخدام العادية.
تتميز بطاقة CF (بطاقة فلاش مدمجة) بصغر حجمها وسهولة حملها، وسعة تخزينها الكبيرة نسبيًا، وسرعتها العالية في القراءة والكتابة. يُعد استخدام بطاقة CF لنقل البرامج أكثر ملاءمةً وفعاليةً لآلات CNC ذات البرامج الصغيرة نسبيًا. خزّن برامج التشغيل المكتوبة في بطاقة CF، ثم أدخلها في الفتحة المخصصة لها في مركز التشغيل، ليتم تحميل البرنامج بسرعة إلى نظام CNC الخاص بمركز التشغيل.
على سبيل المثال، في معالجة بعض المنتجات بكميات كبيرة، يكون برنامج التشغيل لكل منتج بسيطًا نسبيًا ومتوسط الحجم. يتيح استخدام بطاقة CF نقل البرامج بسهولة بين مراكز التشغيل المختلفة، مما يُحسّن كفاءة الإنتاج. علاوة على ذلك، تتميز بطاقة CF بثبات جيد، ما يضمن دقة نقل وتخزين البرامج في ظروف الاستخدام العادية.
II. عمليات محددة لتوصيل مركز تشغيل نظام FANUC بجهاز كمبيوتر (مع نقل بيانات بطاقة CF كمثال)
تحضير الأجهزة:
أولاً، أدخل بطاقة CF في فتحة البطاقة على يسار الشاشة (تجدر الإشارة إلى أن أماكن فتحات بطاقات CF قد تختلف باختلاف الآلات). تأكد من إدخال بطاقة CF بشكل صحيح ودون أي ارتخاء.
تحضير الأجهزة:
أولاً، أدخل بطاقة CF في فتحة البطاقة على يسار الشاشة (تجدر الإشارة إلى أن أماكن فتحات بطاقات CF قد تختلف باختلاف الآلات). تأكد من إدخال بطاقة CF بشكل صحيح ودون أي ارتخاء.
إعدادات معلمات أداة الماكينة:
أدر مفتاح حماية البرنامج إلى وضع "إيقاف". تتيح هذه الخطوة ضبط المعلمات ذات الصلة لأداة الآلة وتشغيل نقل البرنامج.
اضغط على زر [OFFSET SETTING]، ثم اضغط على المفتاح الناعم [SETTING] في أسفل الشاشة للدخول إلى واجهة إعداد أداة الماكينة.
اختر وضع MDI (إدخال البيانات يدويًا). في وضع MDI، يُمكن إدخال بعض التعليمات والمعلمات يدويًا، مما يُسهّل ضبط معلمات مثل قناة الإدخال/الإخراج.
اضبط قناة الإدخال/الإخراج على "4". تهدف هذه الخطوة إلى تمكين نظام CNC في مركز التصنيع من تحديد قناة بطاقة CF بدقة، وضمان نقل البيانات بدقة. قد تختلف إعدادات قناة الإدخال/الإخراج باختلاف أدوات الماكينة وأنظمة CNC، لذا يجب إجراء التعديلات اللازمة وفقًا للحالة الفعلية.
أدر مفتاح حماية البرنامج إلى وضع "إيقاف". تتيح هذه الخطوة ضبط المعلمات ذات الصلة لأداة الآلة وتشغيل نقل البرنامج.
اضغط على زر [OFFSET SETTING]، ثم اضغط على المفتاح الناعم [SETTING] في أسفل الشاشة للدخول إلى واجهة إعداد أداة الماكينة.
اختر وضع MDI (إدخال البيانات يدويًا). في وضع MDI، يُمكن إدخال بعض التعليمات والمعلمات يدويًا، مما يُسهّل ضبط معلمات مثل قناة الإدخال/الإخراج.
اضبط قناة الإدخال/الإخراج على "4". تهدف هذه الخطوة إلى تمكين نظام CNC في مركز التصنيع من تحديد قناة بطاقة CF بدقة، وضمان نقل البيانات بدقة. قد تختلف إعدادات قناة الإدخال/الإخراج باختلاف أدوات الماكينة وأنظمة CNC، لذا يجب إجراء التعديلات اللازمة وفقًا للحالة الفعلية.
عملية استيراد البرنامج:
انتقل إلى وضع التحرير "EDIT MODE" واضغط على زر "PROG". عندها، ستظهر معلومات البرنامج على الشاشة.
اضغط على زر السهم الأيمن في أسفل الشاشة، ثم اختر "بطاقة". ستظهر قائمة الملفات في بطاقة CF.
اضغط على المفتاح الناعم "التشغيل" في أسفل الشاشة للدخول إلى قائمة التشغيل.
اضغط على زر "FREAD" في أسفل الشاشة. عندها، سيطلب منك النظام إدخال رقم البرنامج (رقم الملف) المراد استيراده. يتوافق هذا الرقم مع البرنامج المُخزّن على بطاقة CF، ويجب إدخاله بدقة ليتمكن النظام من العثور على البرنامج الصحيح وإرساله.
ثم اضغط على زر "SET" في أسفل الشاشة وأدخل رقم البرنامج. يشير هذا الرقم إلى رقم البرنامج المخزن في نظام CNC بمركز التصنيع بعد استيراده، مما يُسهّل عمليات الاستدعاء اللاحقة أثناء عملية التصنيع.
أخيرًا، اضغط على زر "EXEC" في أسفل الشاشة. عندها، يبدأ استيراد البرنامج من بطاقة CF إلى نظام CNC الخاص بمركز التشغيل. أثناء عملية النقل، ستعرض الشاشة معلومات التقدم المقابلة. بعد اكتمال النقل، يمكن استدعاء البرنامج إلى مركز التشغيل لإجراء عمليات التشغيل.
انتقل إلى وضع التحرير "EDIT MODE" واضغط على زر "PROG". عندها، ستظهر معلومات البرنامج على الشاشة.
اضغط على زر السهم الأيمن في أسفل الشاشة، ثم اختر "بطاقة". ستظهر قائمة الملفات في بطاقة CF.
اضغط على المفتاح الناعم "التشغيل" في أسفل الشاشة للدخول إلى قائمة التشغيل.
اضغط على زر "FREAD" في أسفل الشاشة. عندها، سيطلب منك النظام إدخال رقم البرنامج (رقم الملف) المراد استيراده. يتوافق هذا الرقم مع البرنامج المُخزّن على بطاقة CF، ويجب إدخاله بدقة ليتمكن النظام من العثور على البرنامج الصحيح وإرساله.
ثم اضغط على زر "SET" في أسفل الشاشة وأدخل رقم البرنامج. يشير هذا الرقم إلى رقم البرنامج المخزن في نظام CNC بمركز التصنيع بعد استيراده، مما يُسهّل عمليات الاستدعاء اللاحقة أثناء عملية التصنيع.
أخيرًا، اضغط على زر "EXEC" في أسفل الشاشة. عندها، يبدأ استيراد البرنامج من بطاقة CF إلى نظام CNC الخاص بمركز التشغيل. أثناء عملية النقل، ستعرض الشاشة معلومات التقدم المقابلة. بعد اكتمال النقل، يمكن استدعاء البرنامج إلى مركز التشغيل لإجراء عمليات التشغيل.
تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أن العمليات المذكورة أعلاه تنطبق عمومًا على معظم مراكز تصنيع أنظمة FANUC، إلا أنه قد تكون هناك بعض الاختلافات الطفيفة بين مختلف طرازات مراكز تصنيع أنظمة FANUC. لذلك، يُنصح بالرجوع إلى دليل تشغيل أداة الماكينة أثناء التشغيل الفعلي لضمان دقة وسلامة التشغيل.
بالإضافة إلى نقل البيانات عبر بطاقات CF، يمكن لمراكز التصنيع المجهزة بواجهات RS-232 أيضًا توصيلها بأجهزة الكمبيوتر عبر كابلات تسلسلية، ثم استخدام برامج الاتصال المناسبة لنقل البرامج. ومع ذلك، تتميز طريقة النقل هذه بسرعة بطيئة نسبيًا وتتطلب إعدادات معلمات معقدة نسبيًا، مثل مطابقة معلمات معدل الباود وبتات البيانات وبتات التوقف لضمان اتصال مستقر ودقيق.
أما بالنسبة لواجهات إيثرنت وUSB، فمع تطور التكنولوجيا، يزداد عدد مراكز التصنيع المجهزة بهذه الواجهات، مما يتميز بسرعة نقل عالية وسهولة في الاستخدام. من خلال اتصال إيثرنت، يمكن ربط مراكز التصنيع بالشبكة المحلية للمصنع، مما يوفر نقل بيانات عالي السرعة بينها وبين أجهزة الكمبيوتر، بل ويمكّن من المراقبة والتشغيل عن بُعد. عند استخدام واجهة USB، كما هو الحال مع نقل البيانات عبر بطاقة CF، أدخل جهاز USB الذي يخزن البرنامج في واجهة USB الخاصة بمركز التصنيع، ثم اتبع دليل تشغيل أداة الماكينة لإجراء عملية استيراد البرنامج.
في الختام، تتعدد طرق التوصيل والنقل بين مراكز التصنيع وأجهزة الحاسوب. لذا، من الضروري اختيار الواجهات وطرق النقل المناسبة وفقًا للظروف الفعلية، والالتزام الصارم بتعليمات تشغيل أداة الآلة، لضمان سير عملية التصنيع بسلاسة، وضمان جودة مستقرة وموثوقة للمنتجات المُعالجة. في قطاع التصنيع المتطور باستمرار، يُعد إتقان تقنية التوصيل بين مراكز التصنيع وأجهزة الحاسوب أمرًا بالغ الأهمية لتحسين كفاءة الإنتاج، وتحسين جودة المنتجات، ومساعدة الشركات على التكيف بشكل أفضل مع متطلبات السوق والمنافسة.