关于开放式数控系统网络接口技术的研究

2018-05-21王舒玮

科教导刊·电子版 2018年1期

王舒玮

摘要所谓数控系统网络接口技术，即指的是在实现数控机床实时信息采集的基础上，保证数控系统的开放性、网络化以及智能化的关键技术。本文主要就数控系统采集接口的现状、接口架构设计以及接口的设计与实现进行分析，为开放式数控系统完善提供参考。

关键词开放式数控系统网络接口技术

中图分类号：TP391 文献标识码：A

随着我国关于“信息化带动工业化”两化融合产业政策的大力推进，大部分企业在车间数字化与信息化的建设上不断加大力度，进而不断提升产品的生产效率及质量。随着企业新需求的不断提高，数控系统为了满足企业发展需求，在其开放性上也提出了更高要求，因此，在开放式数控系统网络接口技术研究上需要进行相应完善，以推动行业进步。

1数控系统采集接口的现状

在实际的生产过程中，企业会采用集中数控系统，满足企业对产品生产的需求。据了解，在传统的信息采集接口中，各数控产品生产商的采集接口相互之间不存在兼容性，无论是其兼容性还是通用性均受到一定制约。因此，支持开放式、网络化以及智能化的制造已经成为当前制造企业发展过程中的必然趋势。

在采集接口的相互能力提高要求上，大致包括以下几点：

（1）与外界信息的交互能力：为了满足采集接口的开放化，因此在于外界信息的相互能力上，必须能够基于网络与操作人员或其他数控设备进行实时交流，并且能够与上层网络等进行数据与信息的交换；

（2）能够支持跨平台操作；

（3）提供远程服务：大型制造企业在生产过程中大多需要进行跨时区、跨地域生产，因此在采集接口的能力提升上，应当能够保证对数控设备进行实时监控，除此之外，保证远程交互式协同故障诊断也是必然要求之一。

2接口架构设计

2.1接口连接方式

笔者通过详细的综合分析，就各类型的数控设备进行以下连接方式的分析及研究，进而实现支持MTConngct标准的采集接口，具体如下：

2.1.1通過转换设备间接连接

该实现方式在当前支持的接口连接上，仅仅是提供基于串口或基于电器特性进行采集的数控系统，因此为了能够支持MTConnect标准，该方式应当增加转换设备，进而获取数控系统状态，并经过adapter（对数控系统的信息数据进行转化，满足Agent要求，实现数控系统和Agent互联的软件组件）对信息进行格式转化，最后将信息传输到agent（基于MTCONNECT标准，利用HTTP协议，提供XML形式的数控系统信息的软件组件），供采集端获取。具体的连接方式详见下图。

2.1.2通过联网设备进行连接。

通过联网设备进行连接的是连接方式在当前的状态下，能够通过网络，进行状态数据传输的数控系统。因此，要在当前的基础上，实现支持MTConnect标准的采集接口，则需要增加连接单元，进而完成对外的信息提供。在连接单元的选择上，可以选择使用专用硬件设备。除此之外，在完善过程中必须保证能够在其中实现adapter和agent。

2.1.3直接连接

直接连接的方式主要是针对内部实现MTComlect标准的数控系统，数控系统内部实现的agent、adapter，并且在获取数控系统信息上，采集端可以直接通过数控系统的网址端口直接获取。

在上述三种不同的连接方式中，对于adapter以及agent的位置并没有详细具体的要求，既可以位于同一设备当中，同样也可以位于不同设备中。

2.2通用架构实现方式

为了完善开放式数控系统网络接口技术，需要设计出最终接口的通用架构，因此，笔者将具体的设计思路进行以下分析：

（1）基于通过转换设备间接连接的连接方式，在具体方案上，主要是实现复用传统的信息采集接口，对于外界硬件连接不做假设，仅仅需要满足传统的采集接121使用即可。基于此，在采集数控信息中，将传统的信息采集接口作为Adapter的一个模块获，取仅支持串口或物理特性的数控信息，进而完成采集；

（2）基于通过联网设备进行连接的连接方式，笔者在设计过程中，将在Adapter中设计一个网络采集模块，并将采集到的数据通过转化，最终形成一个Agent可识别的格式；

（3）基于直接连接的连接方式，在此连接方式中，最重要的要求是能够在数控系统内部实现一个Adapter，并通过Agent进行数据的直接获取。

3结束语

随着社会科技不断发展，数控系统不断完善，在开放式数控系统网络接口技术研究上将会不断完善、进步。因此，相关研究人员应当根据相关标准，不断实现接口技术的优化，满足社会发展需求。

参考文献

[1] 卢林，于东，胡毅等.开放式数控系统网络接口技术研究[J].小型微型计算机系统，2015，36（03）：621-626.