發(fā)布時(shí)間：2020-11-05 05:40

【摘要】：智能制造作為新一代制造系統(tǒng)發(fā)展方向,已經(jīng)成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn),數(shù)控機(jī)床作為離散型制造企業(yè)中最核心的制造設(shè)備,對其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控管理是智能制造車間的重要組成部分,對提高企業(yè)生產(chǎn)效率,消除信息孤島有著重要的意義。本文針對企業(yè)制造車間中數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控存在的問題,研究開發(fā)了智能制造車間中數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。論文主要研究成果如下:(1)根據(jù)系統(tǒng)需求,確定了機(jī)床數(shù)據(jù)采集方式和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接方式,設(shè)計(jì)了數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)框架和功能模塊,提出了系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。(2)研究了數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)功能�；贛TConnect協(xié)議建立了設(shè)備信息模型,提出了基于FOCAS的數(shù)據(jù)采集方法并完成了數(shù)據(jù)采集適配器與客戶端開發(fā),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)管理。(3)研究了車間數(shù)控加工任務(wù)監(jiān)控功能�？紤]了數(shù)控加工任務(wù)各種不確定因素,建立了車間數(shù)控加工任務(wù)的層次面向?qū)ο驪etri網(wǎng)模型,提出了基于NC程序解析的數(shù)控程序加工時(shí)間計(jì)算方法,根據(jù)機(jī)床故障信息確定了機(jī)床預(yù)防性維護(hù)周期,實(shí)現(xiàn)了數(shù)控加工任務(wù)工時(shí)預(yù)測。提出了基于車間實(shí)時(shí)信息的加工任務(wù)進(jìn)度監(jiān)控方法,實(shí)現(xiàn)了對任務(wù)實(shí)時(shí)完成情況的監(jiān)控。(4)基于VS2013開發(fā)環(huán)境、Qt應(yīng)用程序框架和SQL Server2012數(shù)據(jù)庫,開發(fā)了數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控原型系統(tǒng),并在車間中對系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證,證明了系統(tǒng)的有效性。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG659;TP274.2;TP277
【圖文】：

數(shù)控車床 臥式加工中心 車間工控機(jī) 模具加工中數(shù)控銑床圖 2-1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接方式架構(gòu)床數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)可分為：硬件層、數(shù)據(jù)層，如圖 2-2 所示，具體包括：：硬件層是系統(tǒng)運(yùn)行的最基礎(chǔ)物理硬件支撐，主要包括網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，將數(shù)控機(jī)床通過以太網(wǎng)口接入到車間以數(shù)據(jù)傳輸。：數(shù)據(jù)層是整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，涵蓋了數(shù)據(jù)采集對機(jī)床數(shù)據(jù)采集通信采用 MTConnect 協(xié)議，通過數(shù)控系床的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)包括了對整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)床實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。：技術(shù)層是整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)，系統(tǒng)主要涉及的

本地適配器附加數(shù)據(jù)采集器網(wǎng)絡(luò)適配器圖 3-1 MTConnect 整體架構(gòu)（1）設(shè)備（Device）：設(shè)備指車間中需要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的設(shè)備，其類型可以是機(jī)床，也可以是工業(yè)機(jī)器人、AGV、傳感器等任何具有數(shù)據(jù)源的設(shè)備。（2）適配器（Adapter）：適配器是指能夠從設(shè)備數(shù)據(jù)源采集數(shù)據(jù)并能把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)MTConnect 定義的數(shù)據(jù)格式的軟件或硬件。它主要起數(shù)據(jù)收集與轉(zhuǎn)化的作用，能夠同類型的數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為 MTConnect 標(biāo)準(zhǔn)格式，然后發(fā)送給代理。適配器與代理數(shù)輸通過 Socket 進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，適配器向代理發(fā)送的數(shù)據(jù)采用簡單的報(bào)文形式，內(nèi)容包括戳、數(shù)據(jù)名稱及數(shù)據(jù)值。如果設(shè)備本身就使用 MTConnect 作為其通信標(biāo)準(zhǔn)則不需要適配器。適配器并不是標(biāo)準(zhǔn)化的，根據(jù)其數(shù)據(jù)采集方式可分為本地適配器，附加適和網(wǎng)絡(luò)適配器三種類型，本地適配器指機(jī)床本身支持 MTConnect 數(shù)據(jù)采集協(xié)議，將器集成到了機(jī)床中，能夠直接通過機(jī)床適配器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；附加適配器指機(jī)床本支持 MTConnect 數(shù)據(jù)采集，通過附加數(shù)據(jù)采集器作為適配器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；網(wǎng)絡(luò)適是指機(jī)床本身支持網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模式，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集并將其

圖 3-5 MTConnectDevices 模型的 XML 描述本系統(tǒng)對主軸和 X、Y、Z 軸的 XML 描述如圖 3-6 所示，軸類部件是數(shù)控機(jī)床信型最重要的組成部分，主軸數(shù)據(jù)項(xiàng)包括主軸轉(zhuǎn)速(S1speed)與主軸負(fù)載(S1load)，X據(jù)項(xiàng)包括 X 軸絕對坐標(biāo)(Xabspos)、相對坐標(biāo)(Xrelpos)、剩余進(jìn)給量(Xdistogo)及 X服負(fù)載(Xload)，Y、Z 軸同 X 軸類似。
【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賽迪智庫智能制造形勢分析課題組;;2019年中國智能制造發(fā)展形勢展望[J];電器工業(yè);2019年04期

2 楊志恒;劉美鳳;;智能制造產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)勢度評價(jià)與引導(dǎo)策略——以山東為例[J];科技與經(jīng)濟(jì);2019年02期

3 ;印刷智能制造標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研會(huì)舉行[J];綠色包裝;2019年04期

4 呂煒帥;;智能制造關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與高職課程改革[J];天津中德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2019年02期

5 杜宇瑋;;價(jià)值鏈升級視角下我國智能制造發(fā)展的戰(zhàn)略構(gòu)想[J];中共南京市委黨校學(xué)報(bào);2019年02期

6 李培根;;淺說智能制造[J];科技導(dǎo)報(bào);2019年08期

7 ;2016年我國將試點(diǎn)5種智能制造新模式[J];氣體分離;2016年02期

8 ;庫卡公司與哈工大機(jī)器人集團(tuán)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議[J];現(xiàn)代焊接;2016年05期

9 ;《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》正式發(fā)布[J];氣體分離;2016年06期

10 ;工信部:加快突破智能制造核心裝備[J];中國建材資訊;2018年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳鐵健;智能制造裝備機(jī)器視覺檢測識別關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究[D];湖南大學(xué);2016年

2 李小敏;面向智能制造的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2018年

3 宋志婷;智能制造信息系統(tǒng)魯棒性分析與控制[D];華南理工大學(xué);2018年

4 潘全科;智能制造系統(tǒng)多目標(biāo)車間調(diào)度研究[D];南京航空航天大學(xué);2003年

5 張曉峰;可重構(gòu)智能制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2001年

6 姜永成;空間曲面往復(fù)走絲線切割智能制造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2008年

7 王友發(fā);面向智能制造的多機(jī)器人系統(tǒng)任務(wù)分配研究[D];南京大學(xué);2016年

8 孫志峻;智能制造系統(tǒng)車間生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)度[D];南京航空航天大學(xué);2002年

9 張祖國;基于社會(huì)化的協(xié)同智能制造系統(tǒng)研究[D];中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心;2015年

10 荀亞玲;集群環(huán)境下的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘及應(yīng)用[D];太原科技大學(xué);2017年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 謝丹;面向智能制造的我國制造企業(yè)培訓(xùn)體系評價(jià)研究[D];燕山大學(xué);2018年

2 雷曉梅;面向智能制造的裝備制造業(yè)生產(chǎn)流程再造研究[D];燕山大學(xué);2018年

3 邢嘉路;智能制造車間中數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];東南大學(xué);2018年

4 王仲浩;S企業(yè)智能制造平臺(tái)構(gòu)建研究[D];東南大學(xué);2018年

5 陳志盛;面向機(jī)械智能制造的DNC與MES集成系統(tǒng)開發(fā)[D];廣東工業(yè)大學(xué);2018年

6 喻夢婷;智能病理診斷儀方案設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理[D];南華大學(xué);2018年

7 王欣;汽車輕量化車身智能工廠精益化設(shè)計(jì)方案研究[D];吉林大學(xué);2018年

8 宋洪科;輪轂企業(yè)的智能制造管理信息系統(tǒng)構(gòu)建研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2018年

9 李偉;智能制造背景下高職人才培養(yǎng)模式改革研究[D];華東師范大學(xué);2018年

10 趙江;智能制造物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成及數(shù)據(jù)交換模型的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2018年

本文編號：2871205