CN103064905B - 一种数控系统的日志管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控系统的日志管理方法，包括日志生成过程和日志使用过程，日志生成过程包括：将数控系统的信息分为六大类日志文件，在数控系统开机时对日志文件进行容量管理，将记录的日志存储在对应类别的日志文件中；日志使用过程包括：将日志文件以列表的形式显示给用户，将日志文件导出为文本文件，部分截取操作日志中的连续操作过程，根据该连续操作过程生成脚本文件，并利用脚本文件对连续操作过程进行回放，分别提取故障日志、加工日志、文件修改日志和操作日志中的所有信息，并根据该信息生成对应的日志报表。本发明解决了现有系统中由于没有日志记载所带来的数控机床信息化管理的数据缺失以及没有数控机床使用状况的统计分析的问题。
Description
技术领域
本发明属于数控技术领域，更具体地，涉及一种数控系统的日志管理方法。
背景技术
目前国内大部分的数控系统都没有日志功能，这样的情况下，一旦数控机床运行中出现异常，由于缺乏相关的记录数据，只能凭借个人经验去进行故障诊断。即使部分国外的数控系统有日志记录功能，也仅仅是简单的机床操作记录，这种记录在微观上没有深入的涉及到数控系统内部的运行状态和运行数据的捕捉，在宏观上没有对记录的内容进行智能的统计分析。由于信息的缺失和缺乏相应的数据分析功能，使得机床管理人员在机床维护方面造成很大的困扰。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种数控系统的日志管理方法，旨在解决现有数控系统中由于没有日志记载所带来的数控机床信息化管理的数据缺失以及没有数控机床使用状况的统计分析的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种数控系统的日志管理方法，包括日志生成过程和日志使用过程，其中日志生成过程包括以下步骤：
（1）将数控系统的信息分为六大类日志文件：故障日志、加工日志、文件修改日志、操作日志、事件日志、自定义日志；
（2）在数控系统开机时对日志文件进行容量管理，包括按保存时间对日志文件进行容量限制以及按照保存数目对日志文件进行容量限制两种方式；
（3）将记录的日志存储在对应类别的日志文件中：具体而言，日志的记录主要是实时的对数控系统6种日志进行记录，对每一类日志提供一块日志记录的缓冲区和一个日志记录接口函数，将每类日志记录接口函数嵌入到相应的数控系统功能中，当相应的功能模块触发时，利用嵌入的日志记录接口函数将此条日志送到相应类别的日志缓冲区中，当缓冲区存满之后，将会将缓冲区中的日志全部送到对应的文件进行存储，其中日志的存储文件为二进制文件；
日志使用过程包括以下步骤：
（4）将日志文件以列表的形式显示给用户；
（5）将日志文件导出为文本文件；
（6）部分截取操作日志中的连续操作过程，根据该连续操作过程生成脚本文件，并利用脚本文件对连续操作过程进行回放；
（7）分别提取故障日志、加工日志、文件修改日志和操作日志中的所有信息，并根据该信息生成对应的日志报表。
故障日志用于记录数控机床运行过程中的各种故障，当机床出现故障报警后，数控系统将此故障报警的故障号记录入故障日志中，故障日志的日志格式为：时间+故障号，加工日志用于记录数控机床加工过程中的各种加工信息，包括进给速度、主轴速度、刀具信息、G代码模态、M代码、加工程序名、加工开始时间、加工结束时间、加工修调倍率、轴运行距离，加工日志的日志格式为：时间+加工信息，文件修改日志用于记录数控系统所有的文件、参数、梯形图、PLC，文件修改日志的日志格式为：时间+修改信息，操作日志用于记录下数控系统所有的按键的操作记录，包括MCP和NCP面板部分，操作日志的日志格式为：时间+按键键值，事件日志用于记录数控系统内部事件消息的日志，事件日志的日志格式为：时间+事件值，自定义日志用于记录用户自定义的日志消息，定义日志的日志格式为：时间+自定义内容。
按保存时间进行容量限制是通过参数设置各类型日志保存的最大天数，超过参数设置天数的日志将被删除，在数控系统开机的时候进行检查，按保存数目进行容量限制是通过参数设置各类型日志保存的最大容量数，超过参数设置容量数的日志将被删除，在数控系统开机的时候进行检查，日志保存的最大天数为1到30天/日志类别，日志保存的最大容量数为200000条/日志类别。
步骤（5）具体为，首先是在数控系统把保存的二进制日志文件翻译成文本文件，再将文本文件通过中介设备由数控系统端转移到PC上进行查看分析。
导出的文本文件格式可以为.txt、.html、以及.xls格式。
在步骤（6）中，通过操作日志所记录的按键和按键时间，可计算按键之间的时间间隔，将按键以时间顺序排列起来，再插入按键之间的时间间隔，则生成脚本文件，该脚本文件每行的格式为：按键+下一个按键的时间间隔。
通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：
（1）有依据的快捷可靠的进行故障诊断：由于采用了步骤（1）、（3）、（4），各种日志不仅在宏观上记录数控机床的状态和操作，而且在微观上可以深入的涉及到数控系统内部的运行状态和运行数据的捕捉，相当于数控机床运行的“黑匣子”。一旦出现了机床故障，通过查看相关的日志信息，了解出现故障时刻数控系统的运行状态、运行数据及操作，依据这些记录的日志信息，可以有依据的快捷可靠的进行故障诊断，避免了由于机床运行信息的缺失，导致机床的故障诊断只能凭借个人的经验和故障时刻的记忆。所以本功能可以有依据的快捷可靠的进行故障诊断。
（2）生成脚本文件，实现数控系统的自动运行，提高工作效率：由于采用了步骤（1）、（3）、（6），依据操作日志生成的脚本文件，实现机床操作的回放。所以只需要“录制”一份脚本文件，通过运行此脚本文件，即可以实现所有数控机床开机后按照所“录制”的操作自动运行，此功能可应用于批量自动化测试和自动化加工中，均能极大的提高测试和产品加工的工作效率。
（3）生成日志报表，提高机床维护的信息化水平：由于采用了步骤（1）、（3）、（7），数控系统利用所记录的日志生成机床的日志报表，有效的提高了数控机床维护的信息化管理，根据日志报表可以优化生产工艺，指导操作人员的操作规范性，延长机床的使用寿命，提高数控机床的加工效率和质量，使机床的效益最大化。
附图说明
图1是本发明数控系统的日志管理方法的流程图。
图2是故障诊断日志。
图3是加工信息日志。
图4是文件修改日志。
图5是面板操作日志。
图6是事件日志。
图7是自定义日志。
图8是日志记录和存储软件流程图。
图9是生成脚本文件对比图。
图10是故障类日志报表。
图11是加工信息类日志报表。
图12是文件修改类日志报表。
图13是面板操作类日志报表。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明数控系统的日志管理方法包括日志生成过程和日志使用过程。
其中，日志生成过程包括以下步骤：
（1）将数控系统的信息分为六大类日志文件：故障日志、加工日志、文件修改日志、操作日志、事件日志、自定义日志；
故障日志用于记录数控机床运行过程中的各种故障，当机床出现故障报警后，数控系统将此故障报警的故障号记录入故障日志中，如图2所示，故障日志的日志格式为：时间+故障号。
加工日志用于记录数控机床加工过程中的各种加工信息，包括进给速度、主轴速度、刀具信息、G代码模态、M代码、加工程序名、加工开始时间、加工结束时间、加工修调倍率、轴运行距离等等，如图3所示，加工日志的日志格式为：时间+加工信息。
文件修改日志用于记录数控系统所有的文件、参数、梯形图、可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，简称PLC）等等修改的信息，当数控系统的文件（包括G代码文件）和系统设置上有修改，均记录下来，如图4所示，文件修改日志的日志格式为：时间+修改信息。
操作日志用于记录下数控系统所有的按键的操作记录，包括系统的操作面板（ManualControlPanel，简称MCP）和数控面板（NumericalControlPanel，简称NCP）面板部分，如图5所示，操作日志的日志格式为：时间+按键键值。
事件日志用于记录数控系统内部事件消息的日志，本类日志主要供开发人员使用，对普通用户本类日志是隐藏的，如图6所示，事件日志的日志格式为：时间+事件值。
自定义日志用于记录用户自定义的日志消息，用户可以通过专门的配置界面对想要了解的信息进行配置，当设置的条件触发时，将会把相关的配置信息记录下来。如：可以自定义，当数控系统报警时，记录下此时坐标轴的坐标值、跟随误差等信息。如图7所示，自定义日志的日志格式为：时间+自定义内容。
（2）在数控系统开机时对日志文件进行容量管理，包括按保存时间对日志文件进行容量限制以及按照保存数目对日志文件进行容量限制两种方式，其中按保存时间进行容量限制是通过参数设置各类型日志保存的最大天数，超过参数设置天数的日志将被删除，在数控系统开机的时候进行检查，按保存数目进行容量限制是通过参数设置各类型日志保存的最大容量数，超过参数设置容量数的日志将被删除，在数控系统开机的时候进行检查；在本实施方式中，日志保存的最大天数为1到30天/日志类别，日志保存的最大容量数为200000条/日志类别。
数控系统所记录的日志有6种类型，经过长时间的记录，最终日志的数量会很庞大，当大量的日志在读取和存储的时候会对数控系统的其他功能产生影响，而且太旧的日志对数控机床的诊断已经没有太大的意义，所以日志在容量管理这一块应该进行限制，本发明通过参数设置容量限制方案，通过参数进行选择，容量限制方案：按保存时间限制和按保存数目限制。
（3）将记录的日志存储在对应类别的日志文件中：具体而言，日志的记录主要是实时的对数控系统6种日志进行记录。为了提高存储的效率，对每一类日志提供一块日志记录的缓冲区和一个日志记录接口函数，将每类日志记录接口函数嵌入到相应的数控系统功能中，当相应的功能模块触发时，利用嵌入的日志记录接口函数将此条日志送到相应类别的日志缓冲区中，当缓冲区存满之后，将会将缓冲区中的日志全部送到对应的文件进行存储，由于日志数量比较多，为了提高日志存储的读写效率，日志的存储文件为二进制文件。例如：将操作日志的记录接口函数放在按键进入按键消息队列函数里面，每一个按键消息在进入按键消息队列的时候都将该按键送入操作日志缓冲区中，待缓冲区满，则将缓冲区的数据保存到操作日志类别的日志文件中，如图8所示。
日志使用过程包括以下步骤：
（4）将日志文件以列表的形式显示给用户；由于日志是以二进制文件的形式存储在数控系统中，当需要在数控系统上查看日志，将需要把日志的二进制内容翻译成对应的文本内容以列表的形式在数控系统上呈现出来，如图2~7所示；
（5）将日志文件导出为文本文件；在本实施方式中，导出的文本文件格式可以为.txt、.html、以及.xls格式。
由于在数控系统中对日志的查看有诸多不便，所以还支持对日志进行文本导出。日志的导出首先是在数控系统把保存的二进制日志文件翻译成文本文件，再将文本文件通过U盘等中介设备由数控系统端转移到PC上进行查看分析；
（6）部分截取操作日志中的连续操作过程，根据该连续操作过程生成脚本文件，并利用脚本文件对连续操作过程进行回放（Playback）；
如上所述，操作日志的日志格式为：时间+按键值，通过操作日志所记录的按键和按键时间，可以计算按键之间的时间间隔，将按键以时间顺序排列起来，再插入按键之间的时间间隔，可以生成一个脚本文件，该脚本文件每行的格式为：按键+下一个按键的时间间隔，如图9所示。
为了解决数控系统运行脚本时的数控系统状态，和截取操作日志的第一条操作日志记录时数控系统状态的一致性问题，所截取操作日志的第一条操作日志记录必须是开机日志（数控系统分别在开机和关机的时候会在操作日志中记录开机和关机的日志信息），截取操作日志结束日志可以自由选定，但必须是所截取的第一条开机日志之后的操作日志，这样就保证了所有的脚本的起始运行时刻都是从数控系统开机时的初始状态开始，这样脚本文件运行时数控系统的初始状态和记录截取的操作日志时数控系统的初始状态一致。
运行自动运行脚本，需要在数控系统上设置好脚本运行的相关参数（开启运行脚本文件的使能参数，设置好运行脚本的脚本文件名和运行次数），关机重启数控系统后，数控系统将自动读取脚本文件，并按此脚本文件所记录的按键间隔时间把按键消息送入按键消息队列，也就是不用手动的去按按键，而实际该按键的按键消息自动送到数控系统的按键消息队列中，这样可以实现数控系统操作的回放。
（7）分别提取故障日志、加工日志、文件修改日志和操作日志中的所有信息，并根据该信息生成对应的日志报表；
具体而言，对故障日志报表而言，故障日志主要记录的是数控机床运行中所出现的所有故障，故障日志报表将主要对这些故障进行统计分析分类，为机床的操作和维护人员提供工作指导，减少机床故障的发生概率，保证机床的正常使用，延长机床的使用寿命，如图10所示。
对于加工日志报表而言，加工日志主要记录了数控机床加工中的所有加工相关的信息，加工日志报表将主要针对这些记录的信息，对机床的加工数据进行统计分析，总结规律，优化生产加工的工艺，提高生产效率。加工日志报表中，一些轴的运行距离等等部分数据又为机床的维护人员提供参考价值，如图11所示。
对于文件修改日志报表而言，文件修改日志主要记录了数控系统中文件、参数、PLC等等文件的修改记录信息，文件修改日志报表将对这些文件修改信息进行统计分析，为机床的操作人员和维护人员提供操作和维护上的参考，如图12所示。
对于操作日志报表而言，操作日志主要是记录机床的所有操作记录，操作日志报表将主要对这些操作按键进行统计分析，纠正机床的操作人员一些不规范的操作行为，减少误操作和不必要的操作，如图13所示。
本发明设计了6类日志，但是只有“故障日志”、“加工日志”、“文件修改日志”、“操作日志”等4种类型的日志有生成报表的需求，数控系统依据各类日志内容，生成对应日志类型的日志报表，日志报表详细的总结了本日志中关于机床运行过程中的状态和数据，数控机床的管理人员可以依据日志报表信息可以优化生产工艺，提高操作人员的操作规范性，提高数控机床的加工效率和质量，使机床的效益最大化。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种数控系统的日志管理方法，包括日志生成过程和日志使用过程，其特征在于，
日志生成过程包括以下步骤：
(1)将数控系统的信息分为六大类日志文件：故障日志、加工日志、文件修改日志、操作日志、事件日志、自定义日志；
(2)在数控系统开机时对日志文件进行容量管理，包括按保存时间对日志文件进行容量限制以及按照保存数目对日志文件进行容量限制两种方式；
(3)将记录的日志存储在对应类别的日志文件中：具体而言，日志的记录是实时的对数控系统6种日志进行记录，对每一类日志提供一块日志记录的缓冲区和一个日志记录接口函数，将每类日志记录接口函数嵌入到相应的数控系统功能中，当相应的功能模块触发时，利用嵌入的日志记录接口函数将此条日志送到相应类别的日志缓冲区中，当缓冲区存满之后，将会将缓冲区中的日志全部送到对应的文件进行存储，其中日志的存储文件为二进制文件；
日志使用过程包括以下步骤：
(4)将日志文件以列表的形式显示给用户；
(5)将日志文件导出为文本文件；
(6)部分截取操作日志中的连续操作过程，根据该连续操作过程生成脚本文件，并利用脚本文件对连续操作过程进行回放；
(7)分别提取故障日志、加工日志、文件修改日志和操作日志中的所有信息，并根据该信息生成对应的日志报表。
2.根据权利要求1所述的日志管理方法，其特征在于，
故障日志用于记录数控机床运行过程中的各种故障，当机床出现故障报警后，数控系统将此故障报警的故障号记录入故障日志中，故障日志的日志格式为：时间+故障号；
加工日志用于记录数控机床加工过程中的各种加工信息，包括进给速度、主轴速度、刀具信息、G代码模态、M代码、加工程序名、加工开始时间、加工结束时间、加工修调倍率、轴运行距离，加工日志的日志格式为：时间+加工信息；
文件修改日志用于记录数控系统所有的文件、参数、梯形图、PLC，文件修改日志的日志格式为：时间+修改信息；
操作日志用于记录下数控系统所有的按键的操作记录，包括MCP和NCP面板部分，操作日志的日志格式为：时间+按键键值；
事件日志用于记录数控系统内部事件消息的日志，事件日志的日志格式为：时间+事件值；
自定义日志用于记录用户自定义的日志消息，自定义日志的日志格式为：时间+自定义内容。
3.根据权利要求1所述的日志管理方法，其特征在于，
按保存时间进行容量限制是通过参数设置各类型日志保存的最大天数，超过参数设置天数的日志将被删除，在数控系统开机的时候进行检查；
按保存数目进行容量限制是通过参数设置各类型日志保存的最大容量数，超过参数设置容量数的日志将被删除，在数控系统开机的时候进行检查；
日志保存的最大天数为1到30天/日志类别；
日志保存的最大容量数为200000条/日志类别。
4.根据权利要求1所述的日志管理方法，其特征在于，步骤(5)具体为，首先是在数控系统把保存的二进制日志文件翻译成文本文件，再将文本文件通过中介设备由数控系统端转移到PC上进行查看分析。
5.根据权利要求4所述的日志管理方法，其特征在于，导出的文本文件格式可以为.txt、.html、以及.xls格式。
6.根据权利要求1所述的日志管理方法，其特征在于，在步骤(6)中，通过操作日志所记录的按键和按键时间，可计算按键之间的时间间隔，将按键以时间顺序排列起来，再插入按键之间的时间间隔，则生成脚本文件，该脚本文件每行的格式为：按键+下一个按键的时间间隔。
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