基于MTConnect的數(shù)控設(shè)備互聯(lián)互通技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2022-12-21 23:01
伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和制造業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,對數(shù)控技術(shù)的發(fā)展要求越來越高,數(shù)控設(shè)備的管理向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。尤其是工業(yè)4.0戰(zhàn)略提出之后,越來越多的設(shè)備廠商將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了數(shù)控設(shè)備互聯(lián)與智能生產(chǎn)方向。但由于目前數(shù)控設(shè)備種類非常多,不同數(shù)控系統(tǒng)的信息表示方式存在很大差異,異構(gòu)數(shù)控設(shè)備之間無法直接通信,并且現(xiàn)有的異構(gòu)設(shè)備之間的管理方案很難兼容。因此,行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了很多用于數(shù)控設(shè)備互聯(lián)通信的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,包括一些公開的標(biāo)準(zhǔn)和不同廠商自己的標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)之間并沒有形成行業(yè)上的統(tǒng)一。為了實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)控設(shè)備之間的互聯(lián)互通,需要在這些成熟的協(xié)議基礎(chǔ)上,建立一種兼容、互聯(lián)互通且有彈性的架構(gòu);谏鲜鲂枨,本文分析了目前幾種常用協(xié)議的技術(shù)特點(diǎn),最終采用美國AMT協(xié)會提出的MTConnect協(xié)議作為數(shù)控設(shè)備互聯(lián)互通的協(xié)議基礎(chǔ),并根據(jù)MTConnect協(xié)議特點(diǎn)提出一種車間通用的設(shè)備互聯(lián)互通框架模型,以實(shí)現(xiàn)異構(gòu)設(shè)備之間數(shù)據(jù)信息的互聯(lián)互通,促進(jìn)設(shè)備管理的智能化。本文就以下幾點(diǎn)進(jìn)行研究:1.分析MTConnect標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,包括其關(guān)鍵技術(shù)Agent的工作原理和設(shè)備的描述方法。根據(jù)MTConnect標(biāo)準(zhǔn)提供的Inter...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 課題研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 工業(yè)4.0與數(shù)控系統(tǒng)
1.2.2 數(shù)控設(shè)備管理與監(jiān)控現(xiàn)狀
1.3 數(shù)控設(shè)備互聯(lián)互通相關(guān)協(xié)議
1.4 課題研究意義
1.5 研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 基于MTConnect的數(shù)控設(shè)備描述與建模
2.1 MTConnectAgent
2.1.1 MTConnectAgent數(shù)據(jù)存儲
2.1.2 MTConnectAgent資產(chǎn)存儲
2.2 基于MTConnect的設(shè)備描述方法
2.2.1 設(shè)備組件的描述方法
2.2.2 設(shè)備數(shù)據(jù)流的描述方法
2.2.3 設(shè)備錯誤的描述方法
2.2.4 設(shè)備資產(chǎn)的描述方法
2.3 基于MTConnect協(xié)議交互接口Interface設(shè)計(jì)
2.3.1 設(shè)備間交互接口設(shè)計(jì)
2.3.2 設(shè)備與客戶端交互接口設(shè)計(jì)
2.4 高精數(shù)控設(shè)備的描述與建模
2.4.1 高精數(shù)控設(shè)備的概況
2.4.2 高精數(shù)控設(shè)備的MTConnect模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 數(shù)控設(shè)備互聯(lián)互通框架模型的設(shè)計(jì)
3.1 數(shù)控設(shè)備互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
3.1.1 “Adapter-Agent”模式
3.1.2 “設(shè)備-Agent-Client”模式
3.2 Agent架構(gòu)與功能設(shè)計(jì)
3.3 Agent功能實(shí)現(xiàn)
3.4 Agent緩存語義分析
3.5 Agent與客戶端交互流程
3.6 本章小結(jié)
第4章 客戶端監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1 監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
4.2 開發(fā)環(huán)境的搭建
4.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
4.4 監(jiān)控系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)實(shí)例運(yùn)行與驗(yàn)證
5.1 測試環(huán)境與系統(tǒng)部署
5.2 功能驗(yàn)證
5.3 性能分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向CPS架構(gòu)的數(shù)控機(jī)床智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 畢筱雪,于東,胡毅,劉勁松,郭安. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2017(03)
[2]基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控機(jī)床刀具監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 李大勝,周春暉,賀廣純,梁啟松. 長春師范大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]基于OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)西門子數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集[J]. 王帥,胡毅,何平,安濤,張騰飛,郭安. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2016(04)
[4]國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 蔡銳龍,李曉棟,錢思思. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2016(04)
[5]基于Agent的數(shù)控系統(tǒng)信息集成方法[J]. 陸小虎,于東,胡毅,姚壯. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(06)
[6]數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場總線協(xié)議分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 趙啟杰,尹震宇,高巖. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2014(05)
[7]基于MTConnect的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控技術(shù)[J]. 劉日良,張承瑞,姜宇,王科. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2013(05)
[8]數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集嵌入式適配器設(shè)計(jì)與開發(fā)[J]. 夏志,張潔,張功. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2012(05)
[9]數(shù)控同步現(xiàn)場總線與CAN總線網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)[J]. 劉寶寶,楊東升,劉蔭忠,尹振宇. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2012(02)
[10]基于網(wǎng)絡(luò)與狀態(tài)監(jiān)測的智能數(shù)控技術(shù)[J]. 胡世廣,王太勇,趙麗,張志強(qiáng). 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2007(33)
博士論文
[1]開放式數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化平臺關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 陸小虎.中國科學(xué)院研究生院(沈陽計(jì)算技術(shù)研究所) 2015
[2]網(wǎng)絡(luò)化STEP-NC控制器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王科.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于OPC UA的數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 謝春秋.蘭州理工大學(xué) 2017
[2]基于MTConnect的機(jī)器人制造單元系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李杰誠.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[3]面向工業(yè)4.0的機(jī)床管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 王帥.中國科學(xué)院研究生院(沈陽計(jì)算技術(shù)研究所) 2016
[4]柔性多機(jī)器人制造單元調(diào)度算法研究[D]. 龍傳澤.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[5]車間制造執(zhí)行系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 劉韻.中國科學(xué)院研究生院(沈陽計(jì)算技術(shù)研究所) 2015
[6]基于智能移動終端的車間管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 羅企.中國科學(xué)院研究生院(沈陽計(jì)算技術(shù)研究所) 2015
[7]基于嵌入式適配器的數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 夏志.上海交通大學(xué) 2012
本文編號:3722940
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 課題研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 工業(yè)4.0與數(shù)控系統(tǒng)
1.2.2 數(shù)控設(shè)備管理與監(jiān)控現(xiàn)狀
1.3 數(shù)控設(shè)備互聯(lián)互通相關(guān)協(xié)議
1.4 課題研究意義
1.5 研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 基于MTConnect的數(shù)控設(shè)備描述與建模
2.1 MTConnectAgent
2.1.1 MTConnectAgent數(shù)據(jù)存儲
2.1.2 MTConnectAgent資產(chǎn)存儲
2.2 基于MTConnect的設(shè)備描述方法
2.2.1 設(shè)備組件的描述方法
2.2.2 設(shè)備數(shù)據(jù)流的描述方法
2.2.3 設(shè)備錯誤的描述方法
2.2.4 設(shè)備資產(chǎn)的描述方法
2.3 基于MTConnect協(xié)議交互接口Interface設(shè)計(jì)
2.3.1 設(shè)備間交互接口設(shè)計(jì)
2.3.2 設(shè)備與客戶端交互接口設(shè)計(jì)
2.4 高精數(shù)控設(shè)備的描述與建模
2.4.1 高精數(shù)控設(shè)備的概況
2.4.2 高精數(shù)控設(shè)備的MTConnect模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 數(shù)控設(shè)備互聯(lián)互通框架模型的設(shè)計(jì)
3.1 數(shù)控設(shè)備互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
3.1.1 “Adapter-Agent”模式
3.1.2 “設(shè)備-Agent-Client”模式
3.2 Agent架構(gòu)與功能設(shè)計(jì)
3.3 Agent功能實(shí)現(xiàn)
3.4 Agent緩存語義分析
3.5 Agent與客戶端交互流程
3.6 本章小結(jié)
第4章 客戶端監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1 監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
4.2 開發(fā)環(huán)境的搭建
4.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
4.4 監(jiān)控系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)實(shí)例運(yùn)行與驗(yàn)證
5.1 測試環(huán)境與系統(tǒng)部署
5.2 功能驗(yàn)證
5.3 性能分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向CPS架構(gòu)的數(shù)控機(jī)床智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 畢筱雪,于東,胡毅,劉勁松,郭安. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2017(03)
[2]基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控機(jī)床刀具監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 李大勝,周春暉,賀廣純,梁啟松. 長春師范大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]基于OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)西門子數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集[J]. 王帥,胡毅,何平,安濤,張騰飛,郭安. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2016(04)
[4]國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 蔡銳龍,李曉棟,錢思思. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2016(04)
[5]基于Agent的數(shù)控系統(tǒng)信息集成方法[J]. 陸小虎,于東,胡毅,姚壯. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(06)
[6]數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場總線協(xié)議分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 趙啟杰,尹震宇,高巖. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2014(05)
[7]基于MTConnect的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控技術(shù)[J]. 劉日良,張承瑞,姜宇,王科. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2013(05)
[8]數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集嵌入式適配器設(shè)計(jì)與開發(fā)[J]. 夏志,張潔,張功. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2012(05)
[9]數(shù)控同步現(xiàn)場總線與CAN總線網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)[J]. 劉寶寶,楊東升,劉蔭忠,尹振宇. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2012(02)
[10]基于網(wǎng)絡(luò)與狀態(tài)監(jiān)測的智能數(shù)控技術(shù)[J]. 胡世廣,王太勇,趙麗,張志強(qiáng). 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2007(33)
博士論文
[1]開放式數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化平臺關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 陸小虎.中國科學(xué)院研究生院(沈陽計(jì)算技術(shù)研究所) 2015
[2]網(wǎng)絡(luò)化STEP-NC控制器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王科.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于OPC UA的數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 謝春秋.蘭州理工大學(xué) 2017
[2]基于MTConnect的機(jī)器人制造單元系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李杰誠.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[3]面向工業(yè)4.0的機(jī)床管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 王帥.中國科學(xué)院研究生院(沈陽計(jì)算技術(shù)研究所) 2016
[4]柔性多機(jī)器人制造單元調(diào)度算法研究[D]. 龍傳澤.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[5]車間制造執(zhí)行系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 劉韻.中國科學(xué)院研究生院(沈陽計(jì)算技術(shù)研究所) 2015
[6]基于智能移動終端的車間管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 羅企.中國科學(xué)院研究生院(沈陽計(jì)算技術(shù)研究所) 2015
[7]基于嵌入式適配器的數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 夏志.上海交通大學(xué) 2012
本文編號:3722940
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