CN102566493B - 数控机床数据采集与处理嵌入式适配器 - Google Patents
数控机床数据采集与处理嵌入式适配器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102566493B CN102566493B CN 201210014494 CN201210014494A CN102566493B CN 102566493 B CN102566493 B CN 102566493B CN 201210014494 CN201210014494 CN 201210014494 CN 201210014494 A CN201210014494 A CN 201210014494A CN 102566493 B CN102566493 B CN 102566493B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- data acquisition
- data
- numerically
- controlled machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
Abstract
本发明涉及一种数控机床数据采集与处理嵌入式适配器,该适配器接在数控机床与上位机之间,所述的适配器包括处理器、存储器和外部接口,所述的处理器分别与存储器、外部接口连接,所述的外部接口分别与数控机床、上位机连接;所述的适配器中设有基础信息模块、初始化模块、侦听请求模块、请求类型解析模块、数据采集模块和数据处理模块,所述的基础信息模块分别与初始化模块、数据采集模块、数据处理模块连接,所述的初始化模块、侦听请求模块、请求类型解析模块、数据采集模块依次连接,所述的初始化模块与数据采集模块连接,所述的数据采集模块与数据处理模块连接。与现有技术相比,本发明具有扩展性好、灵活度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种数控机床相关技术,尤其是涉及一种数控机床数据采集与处理嵌入式适配器。
背景技术
目前,以网络化制造为代表的先进制造模式正逐渐取代传统的制造模式。其中,实现数控车间数控机床的网络化是网络化制造的重要组成部分。为了实现数控机床的网络化,必须实现数控机床与上位机通信、数控机床数据采集与处理。
在数控机床与上位机通信方面,目前主要有通用串行通信、现场总线通信和工业以太网通信三种方式,基于这三种有线构建通信网络,布线困难,车间扩展性和重构性差。
在数控机床数据采集与处理方面,一方面,主要基于PC和PLC进行数据采集,PC机体积大、功耗高,灵活性低,PLC提供的数据类型和功能有限,采集数据类型有限且没有一种具有通用性但又能针对特定应用进行扩展的数据采集模式,采集方式适应性差;另一方面,对于来自多种类型数控机床的数据,存在语法异构现象,现有系统很少考虑到对语法异构数据进行处理,实现数控机床透明化。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种扩展性好、灵活度高的数控机床数据采集与处理嵌入式适配器。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种数控机床数据采集与处理嵌入式适配器,该适配器接在数控机床与上位机之间,其特征在于,所述的适配器包括处理器、存储器和外部接口,所述的处理器分别与存储器、外部接口连接,所述的外部接口分别与数控机床、上位机连接。
所述的存储器为SDRAM和NAND FLASH。
所述的外部接口包括串行通信接口、GPIO WiFi接口、USB接口和RJ45网络接口,所述的串行通信接口与数控机床连接,所述的GPIO WiFi接口包括依次连接的GPIO口和WIFI单元,所述的WIFI单元与上位机连接。
所述的适配器中设有基础信息模块、初始化模块、侦听请求模块、请求类型解析模块、数据采集模块和数据处理模块,所述的基础信息模块分别与初始化模块、数据采集模块、数据处理模块连接,所述的初始化模块、侦听请求模块、请求类型解析模块、数据采集模块依次连接,所述的初始化模块与数据采集模块连接,所述的数据采集模块与数据处理模块连接。
所述的基础信息模块用于保存嵌入式适配器数据采集通道的配置信息、采集数据类型对应的XML Schema信息、数据映射对应的XML XSLT信息。
所述的初始化模块用于创建与绑定套接口,依据数据采集通道配置信息确定系统运行模式。
所述的侦听请求模块用于循环侦听客户请求,所述的请求类型解析模块用于解析请求类型,并将解析出的请求类型发送给数据采集模块。
所述的数据采集模块用于依据请求类型模块解析的数据类型或者配置信息配置的数据类型建立对应的数据采集通道,采集数控机床数据并将采集数据发送到数据处理模块。
所述的数据处理模块包括XML文档生成器、XML映射器和XML封装/发送器;所述的XML文档生成器将采集的数据转化为XML文档,所述的XML映射器依据XML Schema和XML XSLT将XML文档映射为统一的表达方式,所述的XML封装/发送器将映射后的文档进行封装并发送到上位机。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1)硬件系统可依据具体需求进行定制,可以针对特定应用添加或裁减相应模块,扩展性好,灵活度高;
2)具有GPIO WiFi接口,可以通过WiFi模块实现与上位机的无线通信,便于车间进行布局与扩展;
3)处理器的操作系统基于Windows Embedded CE6.0,全模块化结构,可依据具体需求进行定制,实现高效紧凑的操作系统;
4)数据采集模块可以根据需求扩展数据采集通道,实现多种类型数据采集;
5)数据处理模块可以将来自不同类型数控机床的语法异构数据,利用XML系列技术同构化,实现数控机床透明化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的功能模块示意图;
图3为本发明的初始化模块、侦听请求模块与请求类型解析模块运行流程图;
图4为本发明的数据采集模块运行流程图;
图5为本发明的数据处理模块运行流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示,一种数控机床数据采集与处理嵌入式适配器,该适配器接在数控机床与上位机之间,包括处理器1、存储器和外部接口,所述的处理器1分别与存储器、外部接口连接,所述的外部接口分别与数控机床、上位机连接。所述的存储器为SDRAM22和NAND FLASH21。所述的外部接口包括串行通信接口33、GPIOWiFi接口31、USB接口32和RJ45网络接口34,所述的串行通信接口33与数控机床连接,所述的GPIO WiFi接口31包括依次连接的GPIO口和WIFI单元,所述的WIFI单元与上位机连接。
如图2所示,所述的适配器中设有基础信息模块11、初始化模块14、侦听请求模块15、请求类型解析模块16、数据采集模块12和数据处理模块13,所述的基础信息模块11分别与初始化模块14、数据采集模块12、数据处理模块13连接,所述的初始化模块14、侦听请求模块15、请求类型解析模块16、数据采集模块12依次连接,所述的初始化模块14与数据采集模块12连接,所述的数据采集模块12与数据处理模块13连接。
本发明的嵌入式适配器的操作系统基于Windows Embedded CE6.0进行定制,定制工具为Visual Studio 2005+Platform Builder for CE6.0,具体定制流程分为5步,首先新建Windows Embedded CE6.0开发项目,第二步选择BSP、模板和组件创建初始的操作系统,接着第三步展开Catalog Items View,进行修改,第四步生成操作系统,利用SD卡将操作系统镜像烧写到开发板,第五步利用测试程序对操作系统进行测试,根据测试结果进行反馈、修改直至满足需求,最后发布系统。
所述适配器的功能模块由基础信息模块、初始化模块、侦听请求模块和请求类型解析模块、数据采集模块和数据处理模块组成。
基础信息模块保存嵌入式适配器数据采集通道的配置信息、采集数据类型对应的XML Schema信息、数据映射对应的XML XSLT信息。
初始化模块创建与绑定套接口,依据数据采集通道配置信息确定系统运行模式;侦听请求模块循环侦听客户请求;请求类型解析模块对请求类型进行解析,将解析出的请求类型发送给数据采集模块。其运行流程如图3所示,首先,初始化程序创建并绑定套接口,然后从基础信息模块读取配置信息,判定系统运行模式。如果是订阅/发布模式,则系统需要采集的数据类型由数据采集通道配置信息确定,无需进行请求类型解析,如果是请求/响应模式,则侦听程序开始循环监听客户端请求,依据请求的XML Schema文件解析请求类型,将解析出的请求类型发送到数据采集模块。
数据采集模块依据请求类型模块解析的数据类型或者配置信息配置的数据类型建立对应的数据采集通道,采集数控机床数据,并将采集数据发送到数据处理模块,其运行流程如图4所示,首先,数据采集模块获取需要采集的数据类型,依据数据类型建立数据采集通道。对应不同的类型,建立不同的数据采集通道,数据采集通道可以根据采集类型进行扩展。对于不同的数据采集通道,各自依据各自的运行流程采集数据。以串口数据采集通道为例,其具体流程如下:创建串口,依据数据采集通道配置信息配置串口参数;打开串口;读/写串口数据;读写完毕后关闭串口。最后将采集的数据发送到数据处理模块。
数据处理模块包括三部分:XML文档生成器,XML映射器和XML封装/发送器。XML文档生成器将采集的数据转化为XML文档,XML映射器依据XMLSchema和XML XSLT将XML文档映射为统一的表达方式,最后,XML封装/发送器将映射后的文档进行封装并发送到上位机的嵌入式适配器接口,其运行流程如图5所示,首先,获取数据采集模块采集的语法异构数据,依据XML Schema解析采集的数据类型,XML生成器依据数据类型将采集的数据转化为XML文件,然后解析XML文件,获取封装规则定义的各个属性,读取XML文件,XML映射器依据数据类型对应的XML XSLT将异构的XML文件同构化,最后,XML封装/发送器将同构数据进行封装,发送到上位机的嵌入式适配器接口。
实验结果表明:
1)嵌入式适配器实现了与数控机床双向的稳定的串口通信;
2)嵌入式适配器基于WiFi实现了与上位机的无线通信;
3)嵌入式适配器实现了机床参数、偏置数据、螺距误差补偿数据、机床启停数据、机床主轴转速、进给速率、当前加工的数控程序号、开始加工时间和结束加工时间的采集;
4)经过嵌入式适配器异构数据同构化处理,语法异构的数据被转化为统一的格式,实现了数控机床的透明化。
Claims (8)
1.一种数控机床数据采集与处理嵌入式适配器,该适配器接在数控机床与上位机之间,其特征在于,所述的适配器包括处理器、存储器和外部接口,所述的处理器分别与存储器、外部接口连接,所述的外部接口分别与数控机床、上位机连接;
所述的适配器中设有基础信息模块、初始化模块、侦听请求模块、请求类型解析模块、数据采集模块和数据处理模块,所述的基础信息模块分别与初始化模块、数据采集模块、数据处理模块连接,所述的初始化模块、侦听请求模块、请求类型解析模块、数据采集模块依次连接,所述的初始化模块与数据采集模块连接,所述的数据采集模块与数据处理模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床数据采集与处理嵌入式适配器,其特征在于,所述的存储器为SDRAM和NAND FLASH。
3.根据权利要求1所述的一种数控机床数据采集与处理嵌入式适配器,其特征在于,所述的外部接口包括串行通信接口、GPIO WiFi接口、USB接口和RJ45网络接口,所述的串行通信接口与数控机床连接,所述的GPIO WiFi接口包括依次连接的GPIO口和WIFI单元,所述的WIFI单元与上位机连接。
4.根据权利要求1所述的一种数控机床数据采集与处理嵌入式适配器,其特征在于,所述的基础信息模块用于保存嵌入式适配器数据采集通道的配置信息、采集数据类型对应的XML Schema信息、数据映射对应的XML XSLT信息。
5.根据权利要求4所述的一种数控机床数据采集与处理嵌入式适配器,其特征在于,所述的初始化模块用于创建与绑定套接口,依据数据采集通道配置信息确定系统运行模式。
6.根据权利要求5所述的一种数控机床数据采集与处理嵌入式适配器,其特征在于,所述的侦听请求模块用于循环侦听客户请求,所述的请求类型解析模块用于解析请求类型,并将解析出的请求类型发送给数据采集模块。
7.根据权利要求6所述的一种数控机床数据采集与处理嵌入式适配器,其特征在于,所述的数据采集模块用于依据请求类型模块解析的数据类型或者配置信息配置的数据类型建立对应的数据采集通道,采集数控机床数据并将采集数据发送到数据处理模块。
8.根据权利要求7所述的一种数控机床数据采集与处理嵌入式适配器,其特征在于,所述的数据处理模块包括XML文档生成器、XML映射器和XML封装/发送器;所述的XML文档生成器将采集的数据转化为XML文档,所述的XML映射器依据XML Schema和XML XSLT将XML文档映射为统一的表达方式,所述的XML封装/发送器将映射后的文档进行封装并发送到上位机。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201210014494 CN102566493B (zh) | 2012-01-17 | 2012-01-17 | 数控机床数据采集与处理嵌入式适配器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201210014494 CN102566493B (zh) | 2012-01-17 | 2012-01-17 | 数控机床数据采集与处理嵌入式适配器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102566493A CN102566493A (zh) | 2012-07-11 |
CN102566493B true CN102566493B (zh) | 2013-09-11 |
Family
ID=46412140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201210014494 Expired - Fee Related CN102566493B (zh) | 2012-01-17 | 2012-01-17 | 数控机床数据采集与处理嵌入式适配器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102566493B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104539699B (zh) * | 2014-12-26 | 2018-07-31 | 山东中创软件商用中间件股份有限公司 | 适配器组件 |
CN105488235A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-04-13 | 苏州见微物联网科技有限公司 | 一种基于工业大数据的云平台数据管理系统及其构建方法 |
CN108833408A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-16 | 杭州数途信息科技有限公司 | 集中式机床数据采集架构 |
CN116125913A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-05-16 | 深圳市博视精密机械有限公司 | 一种基于tcp/ip的数控机床通讯系统及工作方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101403905A (zh) * | 2008-10-29 | 2009-04-08 | 深圳东洋旺和实业有限公司 | 机床数据采集系统 |
CN101685301A (zh) * | 2009-07-29 | 2010-03-31 | 东华大学 | 复杂工况下数控机床嵌入式状态监控信息适配器及方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008538836A (ja) * | 2005-04-25 | 2008-11-06 | エム.イー.エー.テスティング システムズ リミティド. | 予防的保守方法 |
-
2012
- 2012-01-17 CN CN 201210014494 patent/CN102566493B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101403905A (zh) * | 2008-10-29 | 2009-04-08 | 深圳东洋旺和实业有限公司 | 机床数据采集系统 |
CN101685301A (zh) * | 2009-07-29 | 2010-03-31 | 东华大学 | 复杂工况下数控机床嵌入式状态监控信息适配器及方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
基于XML的异构数据交换系统的研究与实现;杨剑等;《计算机工程》;20051031;第31卷(第19期);第195-197页 * |
基于嵌入式系统的数控机床信息采集与监测技术的研究;王姣等;《机床与液压》;20100430;第38卷(第8期);第90-92页 * |
杨剑等.基于XML的异构数据交换系统的研究与实现.《计算机工程》.2005,第31卷(第19期),第195-197页. |
王姣等.基于嵌入式系统的数控机床信息采集与监测技术的研究.《机床与液压》.2010,第38卷(第8期),第90-92页. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102566493A (zh) | 2012-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101751028B (zh) | 汽车电控单元通用标定系统及实现方法 | |
CN102566493B (zh) | 数控机床数据采集与处理嵌入式适配器 | |
CN102073304B (zh) | 一种机床功能部件可重构监测系统及其方法 | |
CN203520081U (zh) | 一种基于时间同步的多通道数据采集仪 | |
CN102929620B (zh) | 一种柔性测控平台系统及开发方法 | |
CN106980560B (zh) | 一种基于icd数据库多总线协议测试及仿真方法和平台 | |
CN102567203A (zh) | 一种测试分布式文件系统性能的方法及系统 | |
CN104656514A (zh) | 一种智能型数据采集系统 | |
CN101834848A (zh) | 一种使用xml描述协议的方法及其建立的协议解析系统 | |
CN106444631A (zh) | 基于本体的智能机床运行状态信息采集平台及方法 | |
CN105391985A (zh) | 一种基于嵌入式Linux的视频监控系统与方法 | |
CN104572384B (zh) | 一种芯片多fpga验证方法 | |
CN103777529A (zh) | 一种速变信号采编器 | |
CN103200199A (zh) | 一种带外数据采集系统 | |
CN104468274A (zh) | 一种集群监控管理方法及系统 | |
CN105718359A (zh) | 能耗信息处理装置、系统和终端 | |
CN104035360A (zh) | 一种eps控制器的调参方法及装置 | |
CN109445706A (zh) | 磁盘分区扩容方法、装置及服务端 | |
CN113028603A (zh) | 一种应用于中央空调系统的设备监测系统 | |
CN202551083U (zh) | 实时数据和管理数据分离型现场总线智能网关 | |
CN112069176A (zh) | 一种通讯协议的数据库设计方法、装置、设备和存储介质 | |
CN102663068B (zh) | 锅炉控制中的基于opc服务器的实时数据库实现数据实时更新的装置及数据实时更新方法 | |
CN102148825B (zh) | 一种动态协议的配置与解析方法及装置 | |
CN106708764A (zh) | 一种机载航电系统通用io处理系统 | |
CN101715571A (zh) | 具有通信功能的plc |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130911 Termination date: 20170117 |