[发明专利]数控机床远程监控方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床监控技术领域，特别涉及一种数控机床远程监控方法及装置。

背景技术

数控机床的在线监测和数据采集，目前有以下几种方式：

(1)利用网卡机床的专用通讯协议进行数据采集，如日本FANUC公司提供的FOCAS协议，系统厂家把机床运行过程数据写入中间的协议地址，外部计算机通过接口函数来读取机床的实时运行信息，并据此进行分析；

(2)利用标准的OPC Server进行通讯采集数据，和OPC Server部署的计算机进行通讯，通过OPC的函数库调用，获取机床内部的运行信息；

(3)利用PLC通讯接口进行数据采集，如Modbus协议、PROFINET协议；

(4)在机床电气电路部分进行少量改造，采集机床的I/O、A/D信号进行采集数据；

(5)利用其他专用通讯和采集协议，实现外部计算机和机床进行信息交互，达到数据采集目的。

上述五种技术都是需要计算机和设备进行直接通讯连接获取数据，存在以下问题：

(1)每台设备和服务器之间必须有稳定可靠的网络，一旦网络中断，因为通讯过程异常，往往导致采集数据丢失、数据错误、系统宕机等事件发生。

(2)各种通讯协议之间不兼容，在一台服务器上需要部署多种采集程序，对服务器有不同的软件和硬件环境要求，采集所使用的通讯端口冲突现象普遍；

(3)工业环境下，普通的服务器不能适应车间电磁干扰、油污、震动、噪声的要求，只能部署在企业的IT中心；设备层和服务器的通讯常常需要穿透多层防火墙，但是很多设备的采集协议是不能跨网段通讯、不兼容防火墙设置。

(4)市场上目前缺少能够支持适合工业环境使用的数控机床采集硬件：具备上述的采集技术，又能解决协议兼容和部署的问题。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种数控机床远程监控方法及装置，内嵌多种CNC设备通讯协议，可以实现快速的CNC类设备数据采集，将直接点对点的数据采集方式改变为间接远程监控。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种数控机床远程监控方法，包括如下步骤：

步骤S1，采集多个数控机床的机床工作状态数据，其中，所述机床工作状态数据根据其所属的数控机床的型号具有不同协议类型；

步骤S2，对不同协议类型的机床工作状态数据，利用通讯协议转换技术进行标准化处理，并根据数据内容进行分类处理和存储；

步骤S3，由MDC采集端调用标准化处理后的机床工作状态数据，并将该机床工作状态数据返回到MDC服务器；

步骤S4，由所述MDC服务器对返回的机床工作状态数据进行报表发表和可视化展示。

进一步，所述机床工作状态数据的传输类型包括以下一种或多种：RJ45以太网协议、RS232协议、RS485协议和USB类型。

进一步，所述机床工作状态数据根据数据内容分类为：

实时监控工艺参数：进给F/转速S/功率POWER/程序PROGRAM；

历史数据：机床操作履历、报警履历、加工工件数量；

过程数据：坐标、伺服轴电流I、行程；

刀具数据：刀具号、刀具库容量、刀具切削时间、刀具装载时间。

进一步，利用通讯协议转换技术对不同协议类型的机床工作状态数据进行标准化处理，统一转换为OPC UA格式数据。

本发明实施例还提出一种数控机床远程监控装置，包括：智能MDC采集装置和MDC服务器，所述智能MDC采集装置进一步包括：底层采集设备、通讯协议转换设备、MDC采集设备和存储设备，其中，所述底层采集设备与多个数控机床进行通信，用于采集多个数控机床的机床工作状态数据，其中，所述机床工作状态数据根据其所属的数控机床的型号具有不同协议类型；所述通讯协议转换设备用于对不同协议类型的机床工作状态数据，利用通讯协议转换技术进行标准化处理，并根据数据内容进行分类处理；所述存储设备用于存储标准化处理后的机床工作状态数据；所述MDC采集设备用于调用标准化处理后的机床工作状态数据，并将该机床工作状态数据返回到所述MDC服务器，由所述MDC服务器对返回的机床工作状态数据进行报表发表和可视化展示。

进一步，所述底层采集设备的接口包括以下一种或多种：RJ45以太网接口、RS232串口、RS485并口和USB接口。

进一步，所述机床工作状态数据根据数据内容分类为：

实时监控工艺参数：进给F/转速S/功率POWER/程序PROGRAM；