CN109782695B - 一种用于制造设备的控制方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及数控机床的控制的方法和装置。一个实施例公开了一种用于数控机床的控制方法，包括：识别边缘计算模块，其中，所述边缘计算模块与所述数控机床的数控装置通过以下之一方式连接：总线和短距离网络；注册识别的边缘计算模块中的服务；启动注册的服务，获取启动的服务所需的数控机床相关数据；将所述数据发送到所述边缘计算模块。本公开还描述了相应的装置以及计算机系统和计算机可读存储介质。

Description

一种用于制造设备的控制方法、装置和系统

技术领域

本发明总体上涉及智能制造领域，并且特别涉及用于制造设备的控制方法和、装置和系统。

背景技术

目前智能制造领域已经开始其高速发展时期，随着各种制造需求的不断出现，也要求制造设备不断升级更新，以满足不断变化的制造需求。

数控机床在智能制造领域扮演了重要的角色。其作为一种高效、自动化的机床，已经成为制造业中最基础的制造装备。通常而言，数控机床包括机床本体和数控系统。数控系统是数控机床的核心部分，是整个数控机床的控制中心和运算中心，在生产制造过程中起着主导作用。

随着智能制造的发展，对于数控机床相关数据的分析计算的要求越来越高。这些相关数据可以来自数控系统，也可以来自机床上集成的各类传感器等。通过对这些数据的分析和计算，可以实现机床健康保证、故障预警与诊断、加工工艺优化、车间产况监控、机床效能分析等智能化应用。这些智能化应用能够提高机床的加工效率、工件质量以及生产智能化和自动化程度。

但是，考虑到生产成本、运维成本和系统稳定性等因素，很难根据需求动态地对数控系统进行升级或者改造。并且数控系统本身资源配置升级困难，这就导致数控系统的数据处理能力的提升空间受限。

发明内容

总体上，本发明的实施例提出一种用于制造设备的控制的技术方案。

在一个方面，本发明的实施例提供一种用于制造设备的控制方法。所述方法包括：识别边缘计算模块，其中，所述边缘计算模块与所述数控机床的数控装置通过以下之一方式连接：总线和短距离网络；注册识别的边缘计算模块中的服务；启动注册的服务；获取启动的服务所需的数控机床相关数据；将所述数据发送到所述边缘计算模块。

在本发明一实施例中，方法进一步包括：监测所述识别的边缘计算模块；响应于所述边缘计算模块处于非连接状态，通知所述数控装置移除所述边缘计算模块。

在本发明一实施例中，响应于所述边缘计算模块通过总线连接所述数控装置，所述通知所述数控装置移除所述边缘计算模块包括：通知所述数控装置通过更新主/从站数据映射关系移除所述边缘计算模块，且令该更新的映射关系从下一通信周期生效。

在本发明一实施例中，响应于所述边缘计算模块通过总线连接所述数控装置，所述监测所述识别的边缘计算模块包括：查询所述边缘计算模块的状态记录位以确定所述边缘计算模块处于连接状态或非连接状态，所述状态记录位设置在所述边缘计算模块的通信模块中。

在本发明一实施例中，所述识别边缘计算模块包括：响应于所述边缘计算模块连接到所述数控装置，接收所述边缘计算模块发送的请求，其中，所述请求包括用于唯一标识所述边缘计算模块的标识符；根据所述标识符，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块。

在本发明一实施例中，响应于所述边缘计算模块通过总线连接所述数控装置，所述识别边缘计算模块包括：响应于检测到所述边缘计算模块连接到所述数控装置，通知所述数控装置通过更新主/从站数据映射关系加入所述边缘计算模块，且令该更新的映射关系从下一通讯周期生效。

在本发明一实施例中，所述注册识别的边缘计算模块中的服务，包括：确定所述识别的边缘计算模块中的第一服务；响应于存在第二服务，将所述第一服务设置为非启动状态，其中，所述第二服务为处于启动状态的、与所述第一服务相同的服务；响应于不存在所述第二服务，将所述第一服务设置为启动状态。

在本发明一实施例中，所述注册识别的边缘计算模块中的服务，包括：关联记录所述边缘计算模块的标识符和所述边缘计算模块中服务的标识符，其中，所述边缘计算模块的标识符用于唯一地标识所述边缘计算模块，所述边缘计算模块中服务的标识符用于唯一地标识所述服务。

在本发明一实施例中，所述注册识别的边缘计算模块中的服务，包括：向用户提供所述边缘计算模块中的服务的提示，用于让用户了解所述边缘计算模块中包括的服务；响应于用户的选择，对用户选择的服务进行注册。

在本发明一实施例中，所述识别所述边缘计算模块，包括：从服务缓冲栈中读取一个待加载的边缘计算模块；根据读取的边缘计算模块的标识符，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块，其中所述边缘计算模块的标识符用于唯一地标识所述边缘计算模块。

在本发明一实施例中，所述注册识别的边缘计算模块中的服务包括：将所述边缘计算模块中的服务记录到边缘计算服务记录表中，所述边缘计算服务记录表用于记录识别的边缘计算模块中的服务。

在本发明一实施例中，所述方法进一步包括：响应于以下事件中的至少之一发生，从所述边缘计算服务记录表中删除对应的记录：所述识别的边缘计算模块出现故障；所述识别的边缘计算模块断开连接。

在本发明一实施例中，所述方法进一步包括：响应于以下事件中的至少之一发生，将所述边缘计算服务记录表中对应的服务设置为非启动状态：所述识别的边缘计算模块中的服务无法启动；所述识别的边缘计算模块中的服务配置失败；所述识别的边缘计算模块中运行的服务出现故障；所述识别的边缘计算模块中运行的服务被终止。

在本发明一实施例中，所述方法进一步包括：响应于已经识别的边缘计算模块中启动新的服务，将所述新的服务记录到所述边缘计算服务记录表中。

在本发明一实施例中，响应于所述边缘计算模块与所述数控装置通过总线连接，所述边缘计算模块仅连接所述数控装置；响应于所述边缘计算模块与所述数控装置通过短距离网络连接，所述边缘计算模块能够进一步连接其他数控装置。

在本发明一实施例中，所述方法进一步包括：根据所述边缘计算模块中服务所需要的数据，配置数据采集参数，以将所述数控装置获取的相应数据发送到所述边缘计算模块；所述获取启动的服务所需的数控机床相关数据，包括：响应于所述数据采集参数配置成功，获取所述启动的服务所需的数控机床相关数据。

在本发明一实施例中，所述识别边缘计算模块，包括：对所述边缘计算模块进行鉴权；响应于鉴权通过，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块。

在另一方面，本发明的实施例提供一种用于制造设备的控制装置。所述装置包括：识别模块，被配置为识别边缘计算模块，其中，所述边缘计算模块与所述数控机床的数控装置通过以下之一方式连接：总线和短距离网络；注册模块，被配置为注册识别的边缘计算模块中的服务；启动模块，被配置为启动注册的服务；获取模块，被配置为获取启动的服务所需的数控机床相关数据；发送模块，被配置为将所述数据发送到所述边缘计算模块。

本发明一实施例中，所述装置进一步包括：监测模块，被配置为监测所述识别的边缘计算模块；移除模块，被配置为响应于所述边缘计算模块处于非连接状态，通知所述数控装置移除所述边缘计算模块。

本发明一实施例中，所述移除模块包括：第一通知子模块，被配置为通知所述数控装置通过更新主/从站数据映射关系移除所述边缘计算模块，且令该更新的映射关系从下一通信周期生效。

本发明一实施例中，响应于所述边缘计算模块通过总线连接所述数控装置，所述监测模块包括：查询子模块，被配置为查询所述边缘计算模块的状态记录位以确定所述边缘计算模块处于连接状态或非连接状态，所述状态记录位设置在所述边缘计算模块的通信模块中。

本发明一实施例中，所述识别模块包括：请求接收子模块，被配置为响应于所述边缘计算模块连接到所述数控装置，接收所述边缘计算模块发送的请求，其中，所述请求包括用于唯一标识所述边缘计算模块的标识符；第一通知子模块，被配置为根据所述标识符，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块。

本发明一实施例中，响应于所述边缘计算模块通过总线连接所述数控装置，所述识别模块包括：第二通知子模块，被配置为响应于检测到所述边缘计算模块连接到所述数控装置，通知所述数控装置通过更新主/从站数据映射关系加入所述边缘计算模块，且令该更新的映射关系从下一通讯周期生效。

本发明一实施例中，所述注册模块包括：第一服务确定子模块，被配置为确定所述识别的边缘计算模块中的第一服务；第一设置子模块，被配置为响应于存在第二服务，将所述第一服务设置为非启动状态，其中，所述第二服务为处于启动状态的、与所述第一服务相同的服务；第二设置子模块，被配置为响应于不存在所述第二服务，将所述第一服务设置为启动状态。

本发明一实施例中，所述注册模块包括：关联记录子模块，被配置为关联记录所述边缘计算模块的标识符和所述边缘计算模块中服务的标识符，其中，所述边缘计算模块的标识符用于唯一地标识所述边缘计算模块，所述边缘计算模块中服务的标识符用于唯一地标识所述服务。

本发明一实施例中，所述注册模块包括：提示子模块，被配置为向用户提供所述边缘计算模块中的服务的提示，用于让用户了解所述边缘计算模块中包括的服务；第一注册子模块，被配置为响应于用户的选择，对用户选择的服务进行注册。

本发明一实施例中，所述识别模块包括：读取子模块，被配置为从服务缓冲栈中读取一个待加载的边缘计算模块；第三通知子模块，被配置为根据读取的边缘计算模块的标识符，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块，其中所述边缘计算模块的标识符用于唯一地标识所述边缘计算模块。

本发明一实施例中，所述注册模块包括：表项记录子模块，被配置为将所述边缘计算模块中的服务记录到边缘计算服务记录表中，所述边缘计算服务记录表用于记录识别的边缘计算模块中的服务。

本发明一实施例中，所述装置进一步包括：表项删除模块，被配置为：响应于以下事件中的至少之一发生，从所述边缘计算服务记录表中删除对应的记录：所述识别的边缘计算模块出现故障；所述识别的边缘计算模块断开连接。

本发明一实施例中，所述装置进一步包括：非启动设置模块，被配置为：响应于以下事件中的至少之一发生，将所述边缘计算服务记录表中对应的服务设置为非启动状态：所述识别的边缘计算模块中的服务无法启动；所述识别的边缘计算模块中的服务配置失败；所述识别的边缘计算模块中运行的服务出现故障；所述识别的边缘计算模块中运行的服务被终止。

本发明一实施例中，所述装置进一步包括：表项添加模块，被配置为响应于已经识别的边缘计算模块中启动新的服务，将所述新的服务记录到所述边缘计算服务记录表中。

本发明一实施例中，响应于所述边缘计算模块与所述数控装置通过总线连接，所述边缘计算模块仅连接所述数控装置；响应于所述边缘计算模块与所述数控装置通过短距离网络连接，所述边缘计算模块能够进一步连接其他数控装置。

本发明一实施例中，所述装置进一步包括：参数配置模块，被配置为根据所述边缘计算模块中服务所需要的数据，配置数据采集参数，以将所述数控装置获取的相应数据发送到所述边缘计算模块；所述获取模块进一步被配置为：响应于所述数据采集参数配置成功，获取启动的服务所需的数控机床相关数据。

本发明一实施例中，所述识别模块包括：鉴权子模块，被配置为对所述边缘计算模块进行鉴权；第四通知子模块，被配置为响应于鉴权通过，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块。

在又一方面，本发明的实施例提供一种用于制造设备的控制的计算机系统。该计算机系统包括：一个或多个处理器；一个或多个计算机可读介质；存储在计算机可读介质上的用于由一个或多个处理器中的至少一个执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令包括用于执行上述方法的各步骤的计算机程序指令。

在再一方面，本发明的实施例提供一种计算机可读的存储介质，可用于制造设备的控制。该计算机可读存储介质上存储有至少一个可执行的计算机程序指令，该计算机程序指令包括用于执行上述方法的各步骤的计算机程序指令。

根据本发明的实施例，可以简单地扩展制造设备的计算资源，能够灵活地根据需求动态提供计算资源，并且更加安全可靠。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中：

图1示出了适于用来实现本发明实施例的环境；

图2示出了适于用来实现本发明实施例的另一环境；

图3示出了根据本发明实施例的一种用于制造设备的控制方法的示意性流程图；

图4示出了根据本发明实施例的一种总线型边缘计算模块与其他模块的示意性交互说明图；

图5示出了根据本发明实施例的一种服务冲突检测方法的示意性流程图；

图6示出了根据本发明实施例的一种用于制造设备的控制方法的示意性流程图；

图7示出了根据本发明实施例的一种总线型边缘计算模块与其他模块连接的示意性框架图；

图8示出了根据本发明实施例的一种用网络型边缘计算模块与其他模块连接的示意性框架图；以及

图9示出了根据本发明实施例的一种用于制造设备的控制装置的示意性的结构框图。

在附图中，相同或相似的标号被用来表示相同或相似的元素。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，本发明还可以以其他各种形式实现而不应限制在下面描述的具体的实施方式。在此提供这些具体的实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

为了解决现有技术中由于数控系统本身的软硬件资源配置升级困难,而导致计算能力低下，并且无法为智能化应用的集成提供支撑的问题，可以采用云计算技术来根据需求提供灵活的解决方案。在云计算方案中，将数控机床的数据通过互联网采集至远程服务中心，由远程服务中心负责对该数据进行分析、计算，并由远程服务中心将处理结果通过互联网反馈给数控系统。这样在一定程度上解决了数控系统本身难以处理海量数据以及计算能力不足的问题。

但是通过发明人的仔细研究发现，对数控系统采用云计算的方案存在一些难以克服的问题。例如网络延时会引起数据响应的延时，这样信号传输的不可控延时会成为整个系统维持高性能与稳定性的最大威胁与阻碍。因此，采用云计算方案进行实时信息数据的分析处理风险和代价过高。经过研究，发明人还发现，云计算方案中远程服务的获取高度依赖外部网络环境，一旦网络离线，数控系统将迅速进入“裸机”状态。这样可能会造成生产事故，给生产企业带来重大损失。并且，发明人经研究还发现采用云计算方案不利于数据敏感性企业的生产，将敏感性数据上传到互联网再从互联网获得反馈的过程中，很容易发生数据被窃取以及传输过程被攻击。这无疑会给数据敏感性企业带来重大损失。

通过上面的研究，发明人意图寻找一种解决方案以克服上述云计算方案在数控机床领域应用的缺陷的同时，仍然能够满足不超出数控系统的软硬件资源能力范围内灵活扩展计算资源，按需动态提供智能服务的需求。

为此经过不断研究，发明人提出利用边缘层的计算能力来满足数控系统所需的灵活的计算能力和智能服务的需求。边缘计算是在靠近对象或者数据源的网络边缘侧，融合计算、存储、网络、应用等核心能力，就近提供智能服务。本发明提供的技术方案不仅可以用于数控机床，也可以用于其他的智能制造设备，例如机器人，只要该智能制造设备具有计算能力，可以增加可编程模块并具有总线结构/网络接口即可。以下为了描述方便，以数控机床为例进行说明，但并不会将本发明限制在数控机床上。

图1示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性环境100的方框图。该环境100包括了数控系统和机床本体121。其中，数控系统是数控机床的核心部分，而数控装置101是数控系统的核心部件。图1中所示的伺服单元117以及主轴电机123和进给轴电机125均属于数控系统。机床辅助功能控制例如可以通过PLC113实现。为了实现多种功能，各功能模块可以与机床本体121耦接。功能模块例如包括液压装置127、润滑装置129、排屑装置131、刀库133以及气压装置135。为了采集各类数据，机床本体121还可以耦接测量装置119。此外，该环境100例如还可以包括电器控制柜115以及各种与数控装置101交互的界面。该交互界面例如包括：键盘103、机床面板105、显示器107、串口通信109等。可以理解，图1仅为一个示例性的应用环境，环境100中的模块可以相应增减。并且，环境100仅为适用于本发明的环境的一个示例，仅为了方便理解提供，并不构成对本发明的任何限制。

在云计算方案中，可以通过网络接口111将数控装置101采集的数据通过远程互联网发送到远程服务中心进行计算和分析。再由远程服务中心通过远程互联网从网络接口111将处理结果反馈给数控装置101。

在本发明中，不再使用网络接口111来连接远程互联网，而是利用边缘层的计算能力。图2具体的示出了本发明应用的一种环境200。该环境200包括数控装置微机基本系统201、进给轴控制部分203、主轴控制部分205、辅助控制部分207、网络通信部分211以及人机交互部分213。可以看到各个部分与数控装置微机基本系统201之间通过总线209连接。示例性的，数控装置微机基本系统201例如包括I/O221、ROM219、EPROM217以及CPU215。示例性的，进给轴控制部分203例如包括进给伺服电机223、速度/位置检测装置224、伺服驱动装置225以及速度/位置反馈装置227。示例性的，主轴控制部分205例如包括主轴伺服电机229、速度反馈装置233以及伺服驱动装置231。示例性的，辅助控制部分207例如包括PLC控制器235、开关量输入/输出239以及机床辅助装置237。示例性的，网络通信部分211例如包括通信接口241和网络通信设备243。示例性的，人机交互部分213例如包括键盘接口253、键盘251、显示接口255、显示器249、操作面板接口257、操作面板247、手摇脉冲发生器接口259以及手摇脉冲发生器245。可以理解，环境200仅为适用于本发明的环境的一个示例，仅为了方便理解提供，并不构成对本发明的任何限制。

下面将具体描述本发明实施例的机制和原理。除非特别声明，在下文和权利要求中使用的术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“包括”表示开放性包括，即“包括但不限于”。术语“多个”表示“两个或更多”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。其他术语的定义将在下文描述中给出。

根据发明人的上述研究，本发明提供一种用于数控机床的控制的技术方案，能够提供实时数据处理能力、能够灵活地扩展数控系统的计算资源和能力，并且该技术方案不再受制于互联网的网络环境，而是充分利用了边缘层，解决了敏感性数据以及网络延迟和网络安全的问题。下面将结合附图对本发明提供的技术方案进行进一步的详细描述。

图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于数控机床的方法300的示意性流程图。方法300包括以下步骤。

在步骤301，识别边缘计算模块。边缘计算模块与数控机床的数控装置通过总线连接或者通过短距离网络连接。本实施例中，短距离网络包括了有线连接、无线连接、机械接口连接等多种连接方式，只要该网络的覆盖距离和传输能力能够满足微秒级实时响应需求即可。例如，可以采用短距离局域网络作为短距离网络。例如也可以采用光纤直接连接数控系统和边缘计算模块，作为短距离网络的一种实现方式。除了通过总线连接，只要使得边缘计算模块足够接近数据源(本实施例中为数控装置)就可以认为属于短距离网络的一种实现方式。

图7和图8分别给出了边缘计算模块通过总线连接和通过短距离网络连接的示例。图7中，数控装置701与多个边缘计算模块703、705和707通过总线709相连。总线709上例如还可以连接其他模块，例如图7中所示的伺服驱动717、719和721。示例性的，伺服驱动717、719和721可以与对应的电机711、713和715相连。图8中，数控装置801和803与多个边缘计算模块809、811和813分别通过网络接口805和807相连。该网络接口可以是有线的也可以是无线的。在图8所示的场景下，伺服驱动819、821、823、825、827和829仍然分别通过总线815和817与数控装置801和803相连。

可以看到，数控装置和其他功能模块，例如进给轴控制部分等，是通过总线连接的。通过总线连接边缘计算模块和数控装置可以最大程度的实现实时数据处理的要求，响应各种实时的需求。并且通过总线接入边缘计算模块可以最大程度的避免外部网络带来的各种问题，不会出现外部网络传输延迟或者故障而导致的生产安全问题，也不会向外泄露任何数据。并且通过总线接入边缘计算模块可以实现微秒级的实时信息的处理。因此，在需要实时响应要求高的服务时，优选地通过总线接入边缘计算模块。通过网络接入边缘计算模块虽然实时响应没有总线接入方式性能好，但是优势在于接入方便。在后续的描述中可以看到，总线接入边缘计算模块的方案相对复杂。

在本发明一实施例中，特别地采用短距离网络中的超短距离网络来连接边缘计算模块和数控装置。

在步骤303，注册识别的边缘计算模块中的服务。可以理解，边缘计算模块可以提供单纯的计算服务，扩展数控系统或其它边缘计算模块的计算能力，也可以提供一个智能化应用服务，也可以提供多个不同的智能化应用服务，或者智能化应用服务与计算服务的任意组合。本发明实施例中的服务可以是单纯的计算服务，扩展计算能力或者智能化应用服务等。本实施例中，注册操作使得数控系统可以了解有哪些服务能够被启动。

在步骤305，启动注册的服务。本发明其他实施例中，对于如何启动以及在什么情况下启动注册的服务有具体的描述，此处不再赘述。

在步骤307，获取启动的服务所需的数控机床相关数据。可以理解，该获取可以包括直接按照需求采集，也可以包括从已经采集的数据中确定哪些数据需要提供给边缘计算模块。本实施例中，数据可以来源于伺服装置、数控装置和/或安装在机床上的传感器设备等。

在步骤309，将该数据发送到边缘计算模块。

可以看到，通过采用本实施例提供的方法300，可以就近地利用边缘层为数控系统提供灵活、动态的计算资源和能力。通过在边缘计算模块中集成不同的智能化应用程序，可以按需向数控系统提供数据分析以及控制服务。例如，边缘计算模块可以提供数控机床加工状态监控服务、加工工艺智能优化服务、机床健康状态智能诊断以及预警服务以及断刀检测服务等。这样可以在不扩展数控系统本身的软硬件资源的情况下，进一步维护机床生产安全、减少机床停机时间、有效提高车间加工质量和加工效率、满足智能制造的发展需求。

发明人经过不断的研究发现，边缘计算模块可以即插即用，因而可以满足灵活扩展计算资源和能力的需求，但是正是因为边缘计算模块可以即插即用，其可能影响到数控装置中现有的功能。为了解决这一问题，发明人在本发明一实施例中提供了相应的解决方案，将用于实现方法300的功能模块与现有的数控装置内的其他功能模块隔离。这样可以减少边缘计算模块对于数控装置的影响，最大可能的保持生产安全，也即，不对其他的现有功能模块进行修改，而是独立的编写一个功能模块来实现方法300。该用于实现方法300的功能模块例如可以通过其他功能模块的输入或者输出与其他功能模块交互，但是该功能模块自身尽可能的独立。例如对于边缘计算模块的识别、管理以及边缘计算模块中服务的注册等操作都是在数控服务端完成的，不需要与数控系统的其他功能模块直接协作。以下，为了描述方便，将能够执行方法300的功能模块称为数控服务端。该数控服务端实现在数控系统侧，既可以实现在数控装置内，也可以实现在数控装置外，本发明对此并不加以限制。可以理解，其他方法实施例例如也可以由数控服务端执行，之后不再赘述。

下面为了描述方便，将通过总线连接数控装置的边缘计算模块称为总线型边缘计算模块，将通过短距离/超短距离网络连接数控系统的边缘计算模块称为网络型边缘计算模块。

上面描述方法300时已经提到，经过发明人的反复研究发现，总线型边缘计算模块的难题在于接入，要做到总线型边缘模块的即插即用，还不能影响总线上其他设备节点的实时数据传输。为了解决这一难题，本发明一实施例提供了一种识别总线型边缘模块的方案，也即步骤301的一个具体实现的方案。该方案包括：响应于检测到总线型边缘计算模块连接到数控装置，通知该数控装置通过更新主/从站数据映射关系加入所述边缘计算模块，且令该更新的映射关系从下一通讯周期生效。该方案通过更改主/从站数据映射关系来增加新的总线型边缘计算模块。并且很重要的是通过让更新的映射关系从下一通讯周期生效，保证了总线上其他设备节点的实时数据传输不会受到干扰，避免产生重大生产事故。

本发明一实施例中，方法300进一步还可以包括：步骤311，监测识别的边缘计算模块；步骤313，响应于该边缘计算模块处于非连接状态，通知数控装置移除该边缘计算模块。为了节省资源，数控装置可以将处于非连接状态的边缘计算模块及时从通讯对象中移除。处于非连接状态例如包括正常离线、陷入故障等无法正常连接的状态。

正如上面所描述的，发明人发现总线型边缘计算模块的难题在于接入。同样的，还需要考虑总线型边缘计算模块的移除。为了能够简单、有效且可靠地实现对总线型边缘模块的移除，并且减少对总线上其他模块的影响，本发明提供了步骤313的一种具体的实现方式，包括：响应于总线型边缘计算模块处于非连接状态，通知数控装置通过更新主/从站数据映射关系移除所述边缘计算模块，且令该更新的映射关系从下一通信周期生效。该方案通过更改主/从站数据映射关系来移除总线型边缘计算模块。并且通过让更新的映射关系从下一通讯周期生效，保证了总线上其他设备节点的实时数据传输不会受到干扰，避免产生重大生产事故。

可以理解，步骤311中对于边缘计算模块的监测可以采用多种技术手段来实现。

例如，可以通过定期向边缘计算模块发送消息，若规定时间内没有收到该消息的反馈，则认为该边缘计算模块已经断开了连接(例如为故障或者离线)。

例如，可以通过对边缘计算模块的反馈时间进行及时来确定该边缘计算模块是否断开连接。可以理解，在边缘计算模块中的服务启动的情况下，边缘计算模块会和数控装置交互。这样就可以计算该交互中边缘计算模块的反馈时间，若超过一定阈值，则可以判断该边缘计算模块断开连接。

特别地，本发明实施例还提供了一种预设比特位的方式来实现步骤311中的监测。在本实施例中，可以预设特定数量的比特位来表示边缘计算模块的工作状态，也即设置状态记录位。例如可以设置1个比特位，0表示离线/故障/通讯延迟，1表示在线。数控服务端定期查询各边缘计算模块的预设比特位以确定该边缘计算模块的状态。该预设比特位既可以设置在边缘计算模块中，也可以设置在数控系统端。特别地，该预设比特位可以设置在边缘计算模块的通信模块中，这样数控服务端可以直接查询相应的边缘计算模块就可以得知该边缘计算模块的状态；并且若数控服务端无法在规定时间内查询到该预设位就可以认为该边缘计算模块处于离线/故障/通讯延迟状态。若将状态记录位设置在数控服务端，则需要更多的存储空间来记载，需要将边缘计算模块ID和状态记录位进行关联的存储，以便得知边缘计算模块与状态记录位的对应关系。但是这样的设计更有利于状态的维护，避免边缘计算模块故障或者离线的状态下，还需要等待设定时间才能判断。并且对于将状态记录位设置在边缘计算模块中的方案，等待设定时间后，只是数控服务端了解到该边缘计算模块离线/故障，无法及时修改该边缘计算模块中的状态记录位。而将状态记录位设置在数控服务端例如可以在其他处理过程中了解到该边缘计算模块故障/离线，就可以及时将该状态记录位设置为相应状态，从而使得查询操作更为简单、快捷。可以看到，通过预设比特位的方式，整体而言可以非常简单、快捷地确定边缘计算模块的状态，无需额外的等待时间也无需发送额外的消息。

本发明一实施例中，提供了对于总线型边缘计算模块和网络型边缘计算模块都能够适用的识别方法。该方法包括：响应于边缘计算模块连接到数控装置，接收所述边缘计算模块发送的请求，其中，该请求包括用于唯一标识所述边缘计算模块的标识符；根据该标识符，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块。该方法通过边缘计算模块在连接到边缘层时，主动发送请求给数控服务端，使得数控服务端能够自动识别该边缘计算模块，从而实现该边缘计算模块的即插即用。在该请求中包含着能够唯一标识该边缘计算模块的标识符，以下为了描述方便，将该标识符称为边缘计算模块ID。数控服务端在接收到该请求后通知数控装置加入该新的边缘计算模块。例如，通过更新数控系统的通讯对象记录。可以理解，还可以通过其他方式识别新加入的边缘计算模块。例如，可以定期查询是否有新连接到边缘层的边缘计算模块，并从新加入的边缘计算模块获取识别所需的信息以完成识别。

上述各实施例之间可以彼此参照结合，例如，如图4所示，总线型边缘模块401与数控服务端403和数控装置405之间可以有如下交互。

在步骤411，响应于连接到数控系统的边缘层，总线型边缘模块401发送包含有边缘计算模块ID的请求消息给数控服务端403。

在步骤413，数控服务端403接收到该请求消息通知数控装置405需要加入该总线型边缘计算模块401。

在步骤415，数控装置405更新主/从站数据映射关系，并令更新的主/从站数据映射关系在下一个通讯周期生效。

在步骤417，数控服务端403设置状态记录位为1，表示该总线型边缘计算模块401处于在线状态。可以理解，步骤415和步骤417之间没有特定的执行顺序。

在步骤419，数控服务端403周期地查询状态记录位。

在步骤421，响应于在步骤419中发现某一总线型边缘计算模块401处于非连接状态(故障或者离线)，数控服务端403通知数控装置405需要移除该总线型边缘计算模块401。

在步骤423，数控装置405更新主/从站数据映射关系，并令更新的主/从站数据映射关系在下一个通讯周期生效。

经过发明人的反复研究发现，为了避免影响内部总线的实时性和系统控制的精度，优选地限制一个总线型边缘计算模块只能服务于一个数控系统，而网络型边缘计算模块可以服务于多个数控系统。每个数控系统可以连接多个总线型边缘计算模块和多个网络型边缘计算模块。仍以图7和图8中的示例为例进行说明。可以看到，图7中的边缘计算模块703、705和707均为总线型边缘计算模块，其仅服务于数控装置701。可以看出，一个数控装置可以连接多个总线型边缘计算模块，而一个总线型边缘计算模块仅服务于一个数控装置。在图8中的边缘计算模块809、811和813均为网络型边缘计算模块。可以看到边缘计算模块811同时服务于数控装置801和803，而边缘计算模块809和813仅服务于一个数控装置。由此可见，一个数控装置可以连接多个网络型边缘计算模块，而一个网络型边缘计算模块既可以同时服务于多个数控装置，也可以仅服务于一个数控装置。并且，可以理解，在多个总线型或者网络型边缘计算模块服务于同一数控系统时，多个边缘计算模块可以提供不同的服务，也可以以分布式计算的方式提供同一服务。

在多个边缘计算模块服务于同一数控系统时，发明人通过研究提出，需要设计服务冲突检测。在本发明一实施例中，提供一种服务冲突检测方案。如图5所示，服务冲突检测方法500包括以下步骤。

在步骤501，确定识别的边缘计算模块中的第一服务。

在步骤503，响应于存在第二服务，将该第一服务设置为非启动状态，其中，该第二服务为处于启动状态的、与所述第一服务相同的服务。本实施例中，相同的服务指功能相同的智能化应用服务(并不要求具体的实现、编码是相同的)，对于多个边缘计算模块以分布式计算的方式为数控系统或其它边缘计算模块提供计算扩展服务的情况或者纯计算服务，并不认为是构成冲突。本实施例中，启动状态例如包括欲启动状态和运行状态。非启动状态对应其他非运行的状态。具体的设置可以由多种技术手段实现，例如可以设置一个比特位，用0表示非启动状态，用1表示启动状态。例如也可以设置一个记录表，用其中的一个表项来记录服务的状态。

在步骤505，响应于不存在所第二服务，将该第一服务设置为启动状态。本实施例中，将第一服务设置为启动状态例如可以包括在记录中将第一服务的状态设置为启动状态并启动该第一服务。当然，可以理解在结合本发明其他实施例时，还可以包括对于第一服务的其他检测，例如是否可以成功的设置数据采集参数，若可以再设置为启动状态(包括启动该第一服务)。

通过采用上述服务检测冲突方案，可以避免因为信号传输延迟等不可控的因素而导致的不同边缘计算模块中的处于启动状态的服务(或者同一边缘计算模块中的两个服务)先后向数控系统发送相同的控制信号。例如，服务A和服务B都是刀路优化服务，根据对采集到的相同的实时加工数据进行分析，服务A和服务B均认为刀具应该比代码设定的高度多下移一定距离，才可能使例如曲面加工更加光滑，那么数控系统可能会先后两次收到相同的刀具相对下移的请求，导致例如工件过切等加工故障。所以，本发明设计的冲突检测方案可以保证各个智能化应用提供准确服务，在提供工件加工质量和加工效率的同时，也保证生产安全。进一步地，采用方法500还可以避免智能化服务冗余和边缘计算模块资源的浪费。

可以理解，方法500中的各步骤有多种具体的实现方式。例如，步骤501确定第一服务时，可以由数控服务端遍历识别的边缘计算模块中的每个服务，分别确定为第一服务。例如，步骤501确定第一服务时，还可以是由数控服务端提供人机交互指令(例如指令数控系统现有的人机交互部分与操作者交互)，由操作者选择该识别的边缘计算模块中的一个或多个服务，然后由数控服务端从选择的一个或多个服务中确定一个第一服务。本实施例中，数控服务端的人机交互指令例如可以提供给数控系统中已经存在的通用的人机交互部分从而使得该人机交互部分可以按照该人机交互指令提示相应的信息给用户。当然，人机交互指令也可以提供给为数控服务端专门设置的人机交互部分，以使得该人机交互部分可以按照该人机交互指令与用户进行交互。本示例中，该人机交互指令例如为控制指令以使得人机交互部分按照该指令的内容与用户进行交互。

可以理解，人机交互部分的实现有多种方式，例如显示器和键盘，或者声音播报与声音识别系统，或者还可以结合体感技术，或者是其他技术的组合。可以理解，数控服务端不仅能够提供用于确定第一服务的人机交互指令，还可以提供用于鉴权、对边缘计算模块中某服务的启动和终止，以及对边缘计算模块的移除等的人机交互指令。当然通过人机交互部分用户还可以查看边缘计算模块中的服务以及设置服务的启动方式等。通过人机交互部分，可以为用户提供额外的灵活性。

本发明一实施例中，方法500例如还可以包括步骤502。在步骤502，确定是否存在第二服务。为了方便、准确地确定是否存在第二服务，本发明一实施例提供了一种步骤303的具体实现方式。也即，在步骤303中，关联记录边缘计算模块ID和边缘计算模块中服务的标识符。其中，边缘计算模块中服务的标识符用于唯一地标识所述服务，以下为了描述方便称为服务ID。本实施例中，边缘计算模块ID例如为该边缘计算模块的编号、IP地址或者其他能够唯一识别该边缘计算模块的标识。在本发明另一实施例中，还可以进一步关联记录该服务的状态，也即该服务处于启动状态还是非启动状态。在本发明另一实施例中，还可以进一步关联记录彼此冲突的服务的服务ID，以便能在该冲突的服务故障的情况下，比较方便快捷地找到关联的相同服务启动以替代故障的服务。在本发明另一实施例中，还可以进一步关联记录其他的信息，例如数控装置ID等。可以理解，关联记录的方式有多种，例如可以采用表的方式，也可以采用其他方式，例如指针、文件或者存储在连续的存储位置的方式。

在本发明另一实施例中，例如可以采用表的形式来记录服务的相关信息，以实现步骤303中服务的注册。以下为了描述方便，将该用于注册服务的表称为边缘计算服务记录表。可以理解，该边缘计算服务记录表中可以记录边缘计算模块ID、服务ID以及其他需要的信息。其他需要的信息例如包括边缘计算模块所服务的数控装置的数控装置ID和/或冲突服务的服务ID等。该数控装置ID例如为其所在数控系统的SN码和/或其所在数控系统的IP地址等。可以理解，若仅针对仅包括总线型边缘计算模块的方案，边缘计算服务记录表可以不包括数控装置ID。以下为了描述方便仅用边缘计算服务记录表对服务进行注册举例说明，本领域技术人员可以根据以下示例得到其他关联记录方案的相应实现方式。

由于存在了边缘计算服务记录表，步骤502例如就可以通过查询表项实现。也即，查询边缘计算服务记录表以确定是否存在处于启动状态的相同服务ID的注册服务。如果存在第二服务，则将该服务设置为非启动状态，也可以将该服务仍记录在边缘计算服务记录表中，并将服务状态设置为非启动状态。这样可以方便响应于以后第二服务转为非启动状态时(例如该第二服务所在的边缘计算模块故障或者离线)，数控服务端可以找到该设置为非启动状态的第一服务，并在可能的情况下，启动该第一服务替代第二服务。例如，将第一服务与第二服务关联记录在边缘计算服务记录表中。数控服务端对各个服务的状态进行监测，若发现任何服务出现故障可以立刻寻找到对应的第一服务并试图启动该第一服务。相应的，还可以更新边缘计算服务记录表以将第二服务的状态更新为非启动状态，并将第一服务的状态更新为启动状态。可以理解，若处于非启动状态的服务不被记录到边缘计算服务记录表中，可以简化边缘计算服务记录表，并且在查询时可以简单的查询该边缘计算服务记录表中是否存在相应记录即可，而无需核对该记录中服务的状态是否为启动状态，因为在此情况下边缘计算服务记录表中的记录均为处于启动状态的服务。

在本发明一实施例中，步骤303的注册例如可以包括：向用户提供所述边缘计算模块中的服务的提示，用于让用户了解所述边缘计算模块中包括的服务；响应于用户的选择，对用户选择的服务进行注册。可以理解，本实施例和上述其他实施例之间可以彼此结合。例如步骤303可以包括：向用户提供边缘计算模块中的服务的提示；从用户选择的服务中确定第一服务；确定是否存在第二服务；响应于存在第二服务，将第一服务的信息记录在边缘计算服务记录表中，并将该第一服务的状态设置为非启动状态，并与检测到的第二服务的记录项进行关联；响应于不存在第二服务，将第一服务的信息记录在边缘计算服务记录表中，并将该第一服务的状态设置为启动状态。本实施例中，向用户提供边缘计算模块中的服务的提示，例如可以实施为：通过指令人机交互部分让用户了解该边缘计算模块中可供选择的服务。相应地用户的选择也可以通过人机交互部分完成。

可以理解，为了更好的维护边缘计算服务记录表，使得服务的注册和冲突检测更为方便、精准，可以在以下事件中的至少之一发生时，删除边缘计算服务记录表中对应的记录：所述识别的边缘计算模块中的服务无法启动；所述识别的边缘计算模块中运行的服务出现故障；所述识别的边缘计算模块中运行的服务被终止；所述识别的边缘计算模块出现故障；所述识别的边缘计算模块断开连接；所述识别的边缘计算模块中的服务配置失败。本领域技术人员根据上述示例也可以得到更多的实现方式，例如响应于上述事件的发生，仅将对应的记录中的服务状态设置为非启动状态，而并不删除相应的记录。或者仅在边缘计算模块处于非连接状态时删除边缘计算服务记录表中的对应记录，而在其他事件发生时将对应的记录中的服务状态设置为非启动。结合上面实施例提供的技术方案，例如在通知数控装置移除边缘计算模块时，就可以执行对边缘计算服务记录表的维护，删除相应的记录。

本发明一实施例中，对于边缘计算服务记录表的维护例如还可以包括响应于已经识别的边缘计算模块中启动新的服务，将所述新的服务记录到所述边缘计算服务记录表中。这样，综合上述各实施例可以得到一个边缘计算服务记录表的如下的维护方案。该方案包括：在有新的边缘计算模块加入时，指令人机交互部分提示用户该边缘计算模块中能够选择的服务；响应于用户对服务的选择，从选择的服务中确定一个第一服务；对该第一服务利用边缘计算服务记录表进行冲突检测；若未找到第二服务，则将该第一服务的信息加入到边缘计算服务记录表中，且该服务的状态设置为启动状态；若找到第二服务，则将该第一服务的信息加入到边缘计算服务记录表中，且该服务的状态设置为非启动状态，并与第二服务的记录项进行关联。可以理解，通过人机交互部分还可以让用户能够终止边缘计算模块中的某服务，还能让用户可以启动边缘计算模块中的某服务。

经过发明人的不断研究，发明人提出为了尽可能减少对数控系统安全的冲击，在有多个边缘计算模块等待加入时，优选地设置一个服务缓冲栈。等待当前边缘计算模块的相关处理都结束后，再从服务缓冲栈中读取一个待加载的边缘计算模块。并根据该边缘计算模块的边缘计算模块ID通知数控装置加入该边缘计算模块。可以理解该服务缓冲栈既可以用队列实现(采用FIFO规则)，也可以用数据栈实现(FILO规则)。在具体实施时，例如可以将边缘计算模块ID放入服务缓冲栈，也可以将请求放入服务缓冲栈，或者是其他与该边缘计算模块关联的信息，本发明对此并不加以限制。通过设置服务缓冲栈，也可以避免多个边缘计算模块同时加入导致的冲击，最大程度的保证了数控系统的安全。

在前述实施例中提到为了避免冲突，可以顺序处理各边缘计算块中的服务，以便检测之前是否有已经启动的、会产生冲突的服务。可以理解，考虑到同一边缘计算模块中提供的服务冲突的可能性较低，所以对同一边缘计算模块中提供的服务，可以并行处理而非顺序处理。也即，同一边缘计算模块中的不同服务的启动过程之间可以在时间上有重叠的部分。这样可以进一步提高本方法的效率。

本发明一实施例中还提供了对边缘计算模块的自动配置方案。该方案中，根据所述边缘计算模块中服务所需要的数据，配置数据采集参数，以将所述数控装置获取的相应数据发送到所述边缘计算模块。并且步骤307相应地包括响应于数据采集参数配置成功，获取启动的服务所需的数控机床相关数据。通过该自动配置方案，可以自动配置数控系统采集相应的数据提供给边缘计算模块，并且在配置不成功时，可以及时将对应的服务设置为非启动状态，以避免后续出现问题。

本发明一实施例中提供了对接入的边缘计算模块进行鉴权的方案，仅在鉴权通过后，才通知数控装置加入该边缘计算模块。这是为了避免恶意边缘计算模块的加入威胁到生产安全。可以通过多种方式进行鉴权，例如对于边缘计算模块ID设置白名单和黑名单的方式进行鉴权，或者也可以对边缘计算模块中的服务设置白名单以保证恶意应用无法启动，或者还可以通过人机交互部分提示用户，由用户判断是否允许该边缘计算模块的加入，响应于用户的判断进行相应的加入或者拒绝的操作。由于边缘计算模块可以方便、简单地实现即插即用的各种智能应用，所以通过恶意程序蓄意攻击数控系统也很简单。因此，通过增加鉴权方案可以更大程度的保护数控系统的安全。

本发明一实施例中提供了一种开机扫描方案。该方案包括：数控服务端在数控系统上电后扫描所有识别的边缘计算模块是否仍然在线；若不在线则删除该边缘计算模块对应的记录。本实施例中，数控服务端例如可以根据边缘计算服务记录表进行上电后的扫描，或者根据数控系统的通讯对象记录进行上电后的扫描。响应于边缘计算模块不在线删除该边缘计算模块对应的记录例如包括删除通讯对象记录中的对应记录和/或删除边缘计算服务记录表中的对应记录。通过开机扫描可以避免已经处于非连接状态的模块仍然保持在记录中。

本发明上述各实施例之间可以彼此参考和结合，从而得到更多的实施例。上面已经描述过实施例结合得到的一些示例，为了给出更多实施例彼此结合的启示，图6示出了一个上述各实施例彼此参考、结合得到的实施例。下面结合图6，对本发明一实施例提供的用于数控机床的控制方法600进行详细的描述。本领域技术人员可以根据上述公开以及图6所示的示例得到更多实施例彼此结合的示例。

该方法600包括初始启动阶段和日常执行阶段。在初始启动阶段，响应于数控系统开机上电，执行步骤601。在初始启动阶段结束后，就可以进入日常执行阶段。在本实施例中，考虑到初始启动阶段就已经存在于边缘计算服务记录表中的处于启动状态的服务应当是经历过服务冲突检测的，所以本示例中在初始启动阶段并没有进行服务冲突检测。若考虑初始启动阶段就已经存在的边缘计算服务记录表中的处于启动状态的服务仍然可能存在冲突，可以在初始启动阶段也加入服务冲突检测。

在步骤601，检测边缘计算服务记录表中的第一边缘计算模块是否依然在线。本实施例中，第一边缘计算模块例如为从边缘计算服务记录表中待检测的边缘计算模块中随机选取的边缘计算模块，或者还可以是顺序选取的边缘计算模块。当然，还可以是用其它规则选取出来的边缘计算模块。响应于不在线，执行步骤603。响应于在线，执行步骤607。为了描述方便，将开机检测中仍然在线的边缘计算模块称为原始边缘计算模块。

在步骤603，删除边缘计算服务记录表中该边缘计算模块对应的所有服务的记录，并通知数控装置更新主/从站数据映射关系且该更新的映射关系在下一通讯周期生效。此外还将该边缘计算模块的预设位设置为0，以表示该边缘计算模块已经离线。并且通知数控系统将该边缘计算模块从通讯对象中移除。

在步骤605，判断边缘计算服务记录表中是否还存在待检测的边缘计算模块。响应于还有，执行步骤601；响应于没有，结束初始启动阶段，进入日常执行阶段。

在步骤607，根据边缘计算服务记录表，为该边缘计算模块的处于启动状态的服务设置数据采集参数。

在步骤609，判断设置是否成功。响应于设置不成功，执行步骤611；响应于设置成功，执行步骤613。

在步骤611，将该服务对应的状态设置为非启动状态，并提供报警提示。然后执行步骤605。

在步骤613，判断该服务对应的应用程序是否能够正常启动。响应于能够正常启动，返回步骤605；响应于不能正常启动，执行步骤611。

在步骤615，接收来自边缘计算模块的加入请求，该加入请求中包含边缘计算模块ID。从步骤615开始进入日常执行阶段。

在步骤617，将该请求放入服务缓冲栈。

在步骤619，从服务缓冲栈中读取该请求。可以理解，步骤619和步骤617之间并不要求连续执行。因为，数控服务端可以不断的接收新的加入请求并放入服务缓冲栈。所以，在从服务缓冲栈中读取同一请求的时候，可能已经执行多次其他的步骤以处理之前加入服务缓冲栈的其他边缘计算模块的加入请求。

在步骤620，通知数控装置更新主/从站数据映射关系且该更新的映射关系在下一通讯周期生效。此外还将该边缘计算模块的预设位设置为1，以表示加入了该边缘计算模块。

在步骤621，将该边缘计算模块中的服务提示给用户以供用户选择。可以理解步骤620和步骤621之间没有特定的执行顺序。

在步骤623，响应于用户的选择，将用户选择的服务形成待处理服务池。

在步骤625，从待处理服务池中确定第一服务。本实施例中，第一服务例如为从待处理服务池中随机选出的，或者是顺序选出的，或者是根据其他规则选出的，本发明在此并不加以限制。

在步骤627，将第一服务记录在边缘计算服务记录表中。本示例中，可以无论是否存在冲突服务，都将第一服务记录在边缘计算服务记录表中，这样可以方便今后在另一服务被终止(例如另一服务所在的边缘计算模块故障)的情况下，启动第一服务。可以理解，也可以是仅在没有冲突服务的情况下才将服务记录在边缘计算服务记录表中。并且，本实施例中，仅将用户选择的服务记录在边缘计算服务记录表中。可以理解，也可以将边缘计算模块中的所有服务都记录在边缘计算服务记录表中，之后可以仅对用户选择的服务进行冲突检测，对于用户未选择的服务并不进行冲突检测，直接将其状态设置为不启动。或者还可以将步骤627结合在步骤633中执行，也即仅对未检测到冲突的服务进行记录，或者还可以将步骤627结合在步骤635中执行，也即仅对能够成功启动的服务进行记录。可以理解，还可以将步骤627结合在其他步骤中执行，以使得仅在最后顺利启动服务的情况下才记录该服务。

在步骤629，根据边缘计算服务记录表中设置为启动状态的服务，检测是否存在与第一服务相同的服务。响应于存在，执行步骤631；响应于不存在，执行步骤633。

在步骤631，将该第一服务的状态设置为非启动状态。进一步地，还可以提供报警提示。随后执行步骤635。

在步骤633，设置第一服务的数据采集参数。

在步骤635，判断待处理服务池中是否还有未处理的服务。响应于有，执行步骤625；响应于没有，结束本流程。

在步骤637，判断是否能够成功设置。响应于能够成功设置，执行步骤639；响应于无法成功设置，执行步骤631。

在步骤639，启动第一服务对应的应用程序。可以理解本示例中，既可以先判断应用程序是否可以正常启动也可以先判断数据采集参数是否可以成功设置，初始启动阶段亦是如此。

在步骤641，判断应用程序是否可以正常启动。响应于可以正常启动，执行步骤635；响应于无法正常启动，执行步骤631。可以理解，步骤629中的冲突检测、步骤637中的成功设置判断和步骤639中的正常启动的判断并没有必须的先后顺序，针对不同的实际使用情况，可以调整它们之间的顺序。

在步骤643，响应于到达设定时间，检查预设位为1的边缘计算模块是否仍然在线(未离线也未故障)。响应于仍然在线，执行步骤643；响应于不再在线，执行步骤645。

在步骤645，删除边缘计算服务记录表中该边缘计算模块对应的所有服务的记录，并通知数控装置更新主/从站数据映射关系且该更新的映射关系在下一通讯周期生效。此外还将该边缘计算模块的预设位设置为0，以表示该边缘计算模块已经离线。然后回到步骤643。

通过上述方法实施例提供的技术方案，可以实现边缘计算模块的即插即用，在不为数控系统本身增加软硬件的负担的情况下，灵活、方便、可靠地提供所需的计算能力和资源，以实现多种所需的智能化服务。并且，该方案在长距离网络无法使用的情况下仍然可用，也避免了长距离网络导致的网络延迟，更能适应实时性高的需求。同时，该方案也减少了数据泄露以及控制被攻击的可能性。同时，通过在边缘计算模块识别时设置服务缓冲栈、对于总线型边缘计算模块设置预设位以及主/从站数据映射关系更新的设计，最大程度的保证了数控系统的稳定性，从而提高了加工效率以及保障了生产安全。

图9示出了根据本发明实施例提供的一种用于数控机床的控制装置900的示意性框图。该装置900包括：识别模块901，被配置为识别边缘计算模块，其中，所述边缘计算模块与所述数控机床的数控装置通过以下之一方式连接：总线和短距离网络；注册模块903，被配置为注册识别的边缘计算模块中的服务；启动模块905，被配置为启动注册的服务；获取模块907，被配置为获取启动的服务所需的数控机床相关数据；发送模块909，被配置为将所述数据发送到所述边缘计算模块。

本发明一实施例中，所述装置900进一步包括：监测模块，被配置为监测所述识别的边缘计算模块；移除模块，被配置为响应于所述边缘计算模块处于非连接状态，通知所述数控装置移除所述边缘计算模块。

本发明一实施例中，所述移除模块包括：第一通知子模块，被配置为通知所述数控装置通过更新主/从站数据映射关系移除所述边缘计算模块，且令该更新的映射关系从下一通信周期生效。

本发明一实施例中，对于总线型边缘计算模块，所述监测模块包括：查询子模块，被配置为查询所述边缘计算模块的状态记录位以确定所述边缘计算模块处于连接状态或非连接状态，所述状态记录位设置在所述边缘计算模块的通信模块中。

本发明一实施例中，所述识别模块901包括：请求接收子模块，被配置为响应于所述边缘计算模块连接到所述数控装置，接收所述边缘计算模块发送的请求，其中，所述请求包括用于唯一标识所述边缘计算模块的标识符；第一通知子模块，被配置为根据所述标识符，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块。

本发明一实施例中，对于总线型边缘计算模块，所述识别模块901包括：第二通知子模块，被配置为响应于检测到所述边缘计算模块连接到所述数控装置，通知所述数控装置通过更新主/从站数据映射关系加入所述边缘计算模块，且令该更新的映射关系从下一通讯周期生效。

本发明一实施例中，所述注册模块903包括：第一服务确定子模块，被配置为确定所述识别的边缘计算模块中的第一服务；第一设置子模块，被配置为响应于存在第二服务，将所述第一服务设置为非启动状态，其中，所述第二服务为处于启动状态的、与所述第一服务相同的服务；第二设置子模块，被配置为响应于不存在所述第二服务，将所述第一服务设置为启动状态。

本发明一实施例中，所述注册模块包括903：关联记录子模块，被配置为关联记录所述边缘计算模块的标识符和所述边缘计算模块中服务的标识符，其中，所述边缘计算模块的标识符用于唯一地标识所述边缘计算模块，所述边缘计算模块中服务的标识符用于唯一地标识所述服务。

本发明一实施例中，所述注册模块903包括：提示子模块，被配置为向用户提供所述边缘计算模块中的服务的提示，用于让用户了解所述边缘计算模块中包括的服务；第一注册子模块，被配置为响应于用户的选择，对用户选择的服务进行注册。

本发明一实施例中，所述识别模块903包括：读取子模块，被配置为从服务缓冲栈中读取一个待加载的边缘计算模块；第三通知子模块，被配置为根据读取的边缘计算模块的标识符，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块，其中所述边缘计算模块的标识符用于唯一地标识所述边缘计算模块。

本发明一实施例中，所述注册模块903包括：表项记录子模块，被配置为将所述边缘计算模块中的服务记录到边缘计算服务记录表中，所述边缘计算服务记录表用于记录识别的边缘计算模块中的服务。

本发明一实施例中，所述装置900进一步包括：表项删除模块，被配置为：响应于以下事件中的至少之一发生，从所述边缘计算服务记录表中删除对应的记录：所述识别的边缘计算模块出现故障；所述识别的边缘计算模块断开连接。

本发明一实施例中，所述装置900进一步包括：非启动设置模块，被配置为：响应于以下事件中的至少之一发生，将所述边缘计算服务记录表中对应的服务设置为非启动状态：所述识别的边缘计算模块中的服务无法启动；所述识别的边缘计算模块中的服务配置失败；所述识别的边缘计算模块中运行的服务出现故障；所述识别的边缘计算模块中运行的服务被终止。

本发明一实施例中，所述装置900进一步包括：表项添加模块，被配置为响应于已经识别的边缘计算模块中启动新的服务，将所述新的服务记录到所述边缘计算服务记录表中。

本发明一实施例中，对于总线型边缘计算模块，所述边缘计算模块仅连接所述数控装置；对于网络型边缘计算模块，所述边缘计算模块能够进一步连接其他数控装置。

本发明一实施例中，所述装置900进一步包括：参数配置模块，被配置为根据所述边缘计算模块中服务所需要的数据，配置数据采集参数，以将所述数控装置获取的相应数据发送到所述边缘计算模块；所述获取模块907进一步被配置为：响应于所述数据采集参数配置成功，获取启动的服务所需的数控机床相关数据。

本发明一实施例中，所述识别模块901包括：鉴权子模块，被配置为对所述边缘计算模块进行鉴权；第四通知子模块，被配置为响应于鉴权通过，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块。

本实施例提供的装置900的具体实现可以参照相应的方法实施例，在此不再赘述。

为清晰起见，图9中没有示出装置900所包括的所有可选单元或者子单元。上述方法实施例以及通过参考和结合能够得到的实施例所描述的所有特征和操作分别适用于装置900，故在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，装置900中单元或子单元的划分不是限制性的而是示例性的，是为了更为方便本领域技术人员理解，从逻辑上描述其主要功能或操作。在装置900中，一个单元的功能可以由多个单元来实现；反之，多个单元也可由一个单元来实现。本发明并不对此加以限制。

同样的，本领域技术人员可以理解，可以采用各种方式来实现装置900所包含的单元，包括但不限于软件、硬件、固件或其任意组合，本发明并不对此加以限制。

本发明可以是系统、方法、计算机可读的存储介质和/或计算机程序产品。计算机可读存储介质例如可以是能够保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。

计算机可读/可执行的程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，也可以通过各种通信方式下载到外部计算机或外部存储设备。本发明并不具体限制用于实现计算机可读/可执行的程序指令的具体编程语言或者指令。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读/可执行的程序指令实现。

以上已经描述了本发明的各实施例，如上描述中已经说明，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例，各实施例之间彼此可以参考和结合得到更多的实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (32)

1.一种用于数控机床的控制的方法，所述方法包括：

识别边缘计算模块，其中，所述边缘计算模块与所述数控机床的数控装置通过以下之一方式连接：总线和短距离网络；

注册识别的边缘计算模块中的服务；

启动注册的服务；

获取启动的服务所需的数控机床相关数据；

将所述数据发送到所述边缘计算模块；

其中，所述方法进一步包括：

监测所述识别的边缘计算模块；

响应于所述边缘计算模块处于非连接状态，通知所述数控装置移除所述边缘计算模块；

响应于所述边缘计算模块通过总线连接所述数控装置，所述监测所述识别的边缘计算模块包括：查询所述边缘计算模块的状态记录位以确定所述边缘计算模块处于连接状态或非连接状态，所述状态记录位设置在所述边缘计算模块的通信模块中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于所述边缘计算模块通过总线连接所述数控装置，所述通知所述数控装置移除所述边缘计算模块包括：通知所述数控装置通过更新主/从站数据映射关系移除所述边缘计算模块，且令该更新的映射关系从下一通信周期生效。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述识别边缘计算模块包括：

响应于所述边缘计算模块连接到所述数控装置，接收所述边缘计算模块发送的请求，其中，所述请求包括用于唯一标识所述边缘计算模块的标识符；

根据所述标识符，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于所述边缘计算模块通过总线连接所述数控装置，所述识别边缘计算模块包括：

响应于检测到所述边缘计算模块连接到所述数控装置，通知所述数控装置通过更新主/从站数据映射关系加入所述边缘计算模块，且令该更新的映射关系从下一通讯周期生效。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述注册识别的边缘计算模块中的服务，包括：

确定所述识别的边缘计算模块中的第一服务；

响应于存在第二服务，将所述第一服务设置为非启动状态，其中，所述第二服务为处于启动状态的、与所述第一服务相同的服务；

响应于不存在所述第二服务，将所述第一服务设置为启动状态。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述注册识别的边缘计算模块中的服务，包括：

关联记录所述边缘计算模块的标识符和所述边缘计算模块中服务的标识符，其中，所述边缘计算模块的标识符用于唯一地标识所述边缘计算模块，所述边缘计算模块中服务的标识符用于唯一地标识所述服务。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述注册识别的边缘计算模块中的服务，包括：

向用户提供所述边缘计算模块中的服务的提示，用于让用户了解所述边缘计算模块中包括的服务；

响应于用户的选择，对用户选择的服务进行注册。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述识别所述边缘计算模块，包括：

从服务缓冲栈中读取一个待加载的边缘计算模块；

根据读取的边缘计算模块的标识符，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块，其中所述边缘计算模块的标识符用于唯一地标识所述边缘计算模块。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述注册识别的边缘计算模块中的服务包括：将所述边缘计算模块中的服务记录到边缘计算服务记录表中，所述边缘计算服务记录表用于记录识别的边缘计算模块中的服务。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

响应于以下事件中的至少之一发生，从所述边缘计算服务记录表中删除对应的记录：

所述识别的边缘计算模块出现故障；

所述识别的边缘计算模块断开连接。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

响应于以下事件中的至少之一发生，将所述边缘计算服务记录表中对应的服务设置为非启动状态：

所述识别的边缘计算模块中的服务无法启动；

所述识别的边缘计算模块中的服务配置失败；

所述识别的边缘计算模块中运行的服务出现故障；

所述识别的边缘计算模块中运行的服务被终止。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

响应于已经识别的边缘计算模块中启动新的服务，将所述新的服务记录到所述边缘计算服务记录表中。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，

响应于所述边缘计算模块与所述数控装置通过总线连接，所述边缘计算模块仅连接所述数控装置；

响应于所述边缘计算模块与所述数控装置通过短距离网络连接，所述边缘计算模块能够进一步连接其他数控装置。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述方法进一步包括：根据所述边缘计算模块中服务所需要的数据，配置数据采集参数，以将所述数控装置获取的相应数据发送到所述边缘计算模块；

所述获取启动的服务所需的数控机床相关数据，包括：响应于所述数据采集参数配置成功，获取所述启动的服务所需的数控机床相关数据。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述识别边缘计算模块，包括：

对所述边缘计算模块进行鉴权；

响应于鉴权通过，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块。

16.一种用于数控机床的控制装置，所述装置包括：

识别模块，被配置为识别边缘计算模块，其中，所述边缘计算模块与所述数控机床的数控装置通过以下之一方式连接：总线和短距离网络；

注册模块，被配置为注册识别的边缘计算模块中的服务；

启动模块，被配置为启动注册的服务；

获取模块，被配置为获取启动的服务所需的数控机床相关数据；

发送模块，被配置为将所述数据发送到所述边缘计算模块；

其中，所述装置进一步包括：

监测模块，被配置为监测所述识别的边缘计算模块；

移除模块，被配置为响应于所述边缘计算模块处于非连接状态，通知所述数控装置移除所述边缘计算模块；

响应于所述边缘计算模块通过总线连接所述数控装置，所述监测模块包括：查询子模块，被配置为查询所述边缘计算模块的状态记录位以确定所述边缘计算模块处于连接状态或非连接状态，所述状态记录位设置在所述边缘计算模块的通信模块中。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述移除模块包括：第一通知子模块，被配置为通知所述数控装置通过更新主/从站数据映射关系移除所述边缘计算模块，且令该更新的映射关系从下一通信周期生效。

18.根据权利要求16所述的装置，其中，所述识别模块包括：

请求接收子模块，被配置为响应于所述边缘计算模块连接到所述数控装置，接收所述边缘计算模块发送的请求，其中，所述请求包括用于唯一标识所述边缘计算模块的标识符；

第一通知子模块，被配置为根据所述标识符，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块。

19.根据权利要求16所述的装置，其中，响应于所述边缘计算模块通过总线连接所述数控装置，所述识别模块包括：

第二通知子模块，被配置为响应于检测到所述边缘计算模块连接到所述数控装置，通知所述数控装置通过更新主/从站数据映射关系加入所述边缘计算模块，且令该更新的映射关系从下一通讯周期生效。

20.根据权利要求16所述的装置，其中，所述注册模块包括：

第一服务确定子模块，被配置为确定所述识别的边缘计算模块中的第一服务；

第一设置子模块，被配置为响应于存在第二服务，将所述第一服务设置为非启动状态，其中，所述第二服务为处于启动状态的、与所述第一服务相同的服务；

第二设置子模块，被配置为响应于不存在所述第二服务，将所述第一服务设置为启动状态。

21.根据权利要求16所述的装置，其中，所述注册模块包括：

关联记录子模块，被配置为关联记录所述边缘计算模块的标识符和所述边缘计算模块中服务的标识符，其中，所述边缘计算模块的标识符用于唯一地标识所述边缘计算模块，所述边缘计算模块中服务的标识符用于唯一地标识所述服务。

22.根据权利要求16所述的装置，其中，所述注册模块包括：

提示子模块，被配置为向用户提供所述边缘计算模块中的服务的提示，用于让用户了解所述边缘计算模块中包括的服务；

第一注册子模块，被配置为响应于用户的选择，对用户选择的服务进行注册。

23.根据权利要求16所述的装置，其中，所述识别模块包括：

读取子模块，被配置为从服务缓冲栈中读取一个待加载的边缘计算模块；

第三通知子模块，被配置为根据读取的边缘计算模块的标识符，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块，其中所述边缘计算模块的标识符用于唯一地标识所述边缘计算模块。

24.根据权利要求16所述的装置，其中，所述注册模块包括：表项记录子模块，被配置为将所述边缘计算模块中的服务记录到边缘计算服务记录表中，所述边缘计算服务记录表用于记录识别的边缘计算模块中的服务。

25.根据权利要求24所述的装置，其中，所述装置进一步包括：

表项删除模块，被配置为：响应于以下事件中的至少之一发生，从所述边缘计算服务记录表中删除对应的记录：

所述识别的边缘计算模块出现故障；

所述识别的边缘计算模块断开连接。

26.根据权利要求24所述的装置，其中，所述装置进一步包括：

非启动设置模块，被配置为：响应于以下事件中的至少之一发生，将所述边缘计算服务记录表中对应的服务设置为非启动状态：

所述识别的边缘计算模块中的服务无法启动；

所述识别的边缘计算模块中的服务配置失败；

所述识别的边缘计算模块中运行的服务出现故障；

所述识别的边缘计算模块中运行的服务被终止。

27.根据权利要求24所述的装置，其中，所述装置进一步包括：

表项添加模块，被配置为响应于已经识别的边缘计算模块中启动新的服务，将所述新的服务记录到所述边缘计算服务记录表中。

28.根据权利要求16所述的装置，其中，

响应于所述边缘计算模块与所述数控装置通过总线连接，所述边缘计算模块仅连接所述数控装置；

响应于所述边缘计算模块与所述数控装置通过短距离网络连接，所述边缘计算模块能够进一步连接其他数控装置。

29.根据权利要求16所述的装置，其中，

所述装置进一步包括：参数配置模块，被配置为根据所述边缘计算模块中服务所需要的数据，配置数据采集参数，以将所述数控装置获取的相应数据发送到所述边缘计算模块；

所述获取模块进一步被配置为：响应于所述数据采集参数配置成功，获取启动的服务所需的数控机床相关数据。

30.根据权利要求16所述的装置，其中，所述识别模块包括：

鉴权子模块，被配置为对所述边缘计算模块进行鉴权；

第四通知子模块，被配置为响应于鉴权通过，通知所述数控装置加入所述边缘计算模块。

31.一种用于数控机床的控制的计算机系统，包括：

一个或多个处理器；

一个或多个计算机可读介质；

存储在计算机可读介质上的用于由一个或多个处理器中的至少一个执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令包括用于执行权利要求1至15中任一项的方法的各步骤的计算机程序指令。

32.一种用于数控机床的控制的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有至少一个可执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令包括用于执行权利要求1至15中任一项的方法的各步骤的计算机程序指令。

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