Vì thiết bị đọc dữ liệu từ băng đục lỗ của các máy NC được chế tạo từ các linh kiện cơ điện tử hoặc quang điện tử nên chúng rất hư hỏng rất nhanh, khơng thích hợp với mơi trường phân xưởng. Hai hướng phát triển để khắc phục tình trạng này như sau:
- Ghi thơng tin từ băng đục lỗ lên băng từ.
- Sử dụng máy tính trực tiếp điều khiển máy cơng cụ.
Hình 2-1. Hệ thống điều khiển số trực tiếp DNC
Giữa thập k 60 hai hãng Cincinnati Milacron và General Electric (Mỹ) độc lập nghiên cứu phát triển hệ thống điều khiển số trực tiếp (Direct Numeral Control - DNC), trong đĩ một số máy NC hoạt động dưới sự điều khiển trực tiếp của một máy tính. Hệ thống DNC đã được trình diễn vào năm 1966. Máy tính đặt cách máy phay NC trên 900 mét (3000 feet), và truyền dữ liệu cho MCU qua đường dây điện thoại. Rất nhiều hệ thống DNC đã nhanh chĩng phát triển sau đĩ và được triển lãm năm 1970. Hiệp hội sản xuất máy cơng cụ quốc gia (National Machine Tool Builders Association - NMTBA, Mỹ) thể hiện hệ thống điều khiển số trực tiếp như trên hình 2- 1, trong đĩ máy tính dùng chung sẽ lưu trữ và nạp các chương trình gia cơng cho máy các máy NC.
54
Hình 2-2. Mạng của hệ thống điều khiển số phân phối DNC
Hai khả năng mong muốn của các hệ điều khiển CNC là khả năng thực hiện một chương trình từ bộ nhớ và cĩ thể lưu trữ nhiều chương trình khác nhau trong bộ nhớ. Điều này làm cho các máy CNC trở nên độc lập so với máy tính chủ. Sự phát triển nhanh chĩng của cơng nghệ máy tính trong những năm 80 của thế k XX và xu thế phát triển trong các ứng dụng DNC đã đưa đến sử dụng mạng máy tính. Hình thức này của DNC (thường được gọi là hệ thống điều khiển số phân phối – Distribute Numerical Control) rất khác với những hệ thống DNC trước kia khi mà chỉ cĩ một máy tính chủ được sử dụng (hình 2-2). Trong các hệ thống điều khiển phân phối, mạng máy tính được sử dụng để phối hợp các hoạt động của một nhĩm máy CNC và các thành phần khác như CAD/CAM... Hệ thống DNC hiện nay cho ta nhiều khả năng mới để kết nối máy CNC và làm cho mạng máy tính trở nên linh hoạt hơn và hiệu quả hơn. Hơn nữa mạng DNC đã trở thành một bộ phận của mạng mở rộng của nhà máy, trong đĩ tích hợp nhiều thành phần từ khu vực sản xuất (các máy CNC), khu vực thiết kế (CAD), khu vực chuẩn bị sản xuất (CAM) và khu vực kinh doanh.
Một số chức năng mới của hệ thống DNC là: - Quản lý chương trình gia cơng.
- Bảo mật và soạn thảo chương trình. - Phân phối dữ liệu cho các máy CNC.
- Kết nối các máy CNC của các hãng khác nhau.
55
- Tổng hợp và quản lý dữ liệu gia cơng liên quan đến thời gian kết thúc, thời gian gia cơng, tuổi thọ dao, thống kê chất lượng sản phẩm, số lượng chi tiết đã gia cơng...
Cấu hình cơ bản của một hệ DNC kiểu mới bao gồm cĩ phần cứng và phần mềm. Phần cứng cĩ:
- Máy chủ với cấu hình mạnh, tốc độ cao, bộ nhớ rất lớn.
- Các máy tính đầu cuối sử dụng trực tiếp tại xưởng sản xuất. Chúng kết nối với máy chủ và với một nhĩm máy CNC.
- Giao tiếp DNC. Đây là các cổng RS-232-C để kết nối máy CNC vào mạng. Một số máy NC địi hỏi cĩ giao tiếp bằng đầu đọc băng đục lỗ.
- Dây cáp mạng dùng để truyền dữ liệu trong mạng. - Các máy CNC và cĩ thể cĩ máy NC, PLC.
Phần mềm gồm cĩ:
- Phần mềm quản trị mạng.
- Các phần mềm ứng dụng: Phần mềm soạn thảo, phần mềm đồ hoạ, phần mềm APT, phần mềm CAD/CAM...
- Hệ quản trị dữ liệu.