數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

1、數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能開發(fā)說明書中江聯(lián)合(北京科技有限公司2011年9月目錄概述 (3一、架構(gòu)說明 (4二、功能描述 (41、啟動界面 (42、主界面介紹 (43、機(jī)床樹操作 (94、圖表展示 (11三、開發(fā)要求 (151、軟件協(xié)議 (152、所需硬件 (153、開發(fā)環(huán)境 (164、開發(fā)周期 (16概述隨著大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的演進(jìn),數(shù)控設(shè)備上監(jiān)控技術(shù)的重要性逐步被人們認(rèn)知,而無論是生產(chǎn)管理、零件管理、設(shè)備管理、訂單管理、還是企業(yè)決策,都離不開對現(xiàn)場生產(chǎn)情況的及時把握。由于設(shè)備本身的通訊限制,反映生產(chǎn)情況的傳統(tǒng)方式還是通過人工記錄、匯報和整理來完成;同時,電腦管理的手段,也往往因為相互通訊規(guī)格不完

2、善或不匹配等原因,造成相同數(shù)據(jù)的反復(fù)輸入輸出,導(dǎo)致時效性不強、人力和財力的雙重浪費。本資料簡單描述了目前國內(nèi)數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集的方式和功能,可以提供給開發(fā)人員進(jìn)行采集軟件開發(fā),也可以結(jié)合上層模塊(MES做綜合補充。數(shù)控機(jī)床采集分為網(wǎng)卡采集和硬件采集。網(wǎng)卡采集是通過數(shù)控系統(tǒng)廠家提供的接口協(xié)議來做二次開發(fā);硬件采集是在機(jī)床電器柜中添加傳感器來達(dá)到采集效果。那么在做開發(fā)之前就必須要購買這些接口協(xié)議和硬件。這里不是所有網(wǎng)卡機(jī)床都能進(jìn)行網(wǎng)卡采集,目前能進(jìn)行網(wǎng)卡采集的數(shù)控系統(tǒng)為FANUC0i系列、SIEMENS840D、HEIDENHAIN Tnc530三種系統(tǒng),至于MITSUBISHI、MAZAK、OKU

3、MA等網(wǎng)卡系統(tǒng)目前廠家沒有提供接口協(xié)議或還沒有開放,所以只能采用硬件方式采集。從目前國內(nèi)數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集軟件分析來看,功能基本上都是采集開關(guān)機(jī)、機(jī)床狀態(tài)、報警信息、主軸功率等信息,在采集的過程中把這些信息寫入數(shù)據(jù)庫再加以分析,給客戶展現(xiàn)出各種效率圖表。下面就具體說明采集軟件的功能。一、架構(gòu)說明1、系統(tǒng)采用B/S架構(gòu),服務(wù)器端負(fù)責(zé)參數(shù)設(shè)置、訪問數(shù)據(jù)庫、人員權(quán)限配置、統(tǒng)計分析等操作。2、客戶端上只是瀏覽機(jī)床的狀態(tài)圖、各種效率報表曲線、報警等信息。二、功能描述1、啟動界面當(dāng)啟動服務(wù)器端軟件時,出現(xiàn)登錄對話框,如圖1所示,輸入用戶和密碼后,點擊“登錄”進(jìn)入系統(tǒng)。 圖12、主界面介紹主要包括菜單、工具欄

4、、機(jī)床樹、各種圖表展示,如圖2所示。下面就每個菜單一一說明。 圖2系統(tǒng)菜單,包括“登錄、注銷、鎖定、解鎖、退出”五個功能。登錄:退出系統(tǒng),重新登錄,用于更換身份。注銷:注銷當(dāng)前用戶身份,使系統(tǒng)處于登錄狀態(tài)。鎖定:限制某些功能不能用,如參數(shù)設(shè)置、人員權(quán)限等。解鎖:取消鎖定的限制功能。 退出:關(guān)閉軟件,退出系統(tǒng)。配置菜單,包括“數(shù)據(jù)庫配置、系統(tǒng)參數(shù)配置、企業(yè)日歷配置、度量時間配置”四個功能。 數(shù)據(jù)庫配置:與數(shù)據(jù)庫連接的參數(shù)設(shè)置,如數(shù)據(jù)庫服務(wù)器名稱、數(shù)據(jù)庫名稱、用戶和密碼、測試連接等。 系統(tǒng)參數(shù)配置:設(shè)置系統(tǒng)參數(shù),如系統(tǒng)與機(jī)床通訊的端口、采集頻率、機(jī)床狀態(tài)燈顏色定義等。 企業(yè)日歷配置:針對企業(yè)具體情

5、況來設(shè)置企業(yè)的日歷,一般情況下,先設(shè)置出勤模式,按照每天的班次定義;企業(yè)日歷是定義大的范圍,一般是按照季度來定義;最后還有周日歷,主要考慮到周末加班情況。 度量時間配置:用來選擇計算效率的依據(jù),也就是說總的時間是按照工廠日歷來計算還是按照自然時間來計算。 組織菜單:包括系統(tǒng)組織和班次組織兩個功能。系統(tǒng)組織:系統(tǒng)本身登錄人員的組織結(jié)構(gòu)。班次組織:與實際工廠班次的人員對應(yīng)。 報警菜單:主要用來錄入網(wǎng)卡機(jī)床的報警信息。 報表菜單:包括效率定義和報表樣式兩個功能。 效率定義:定義效率的計算公式。報表樣式:選擇報表的格式和風(fēng)格。 3、機(jī)床樹操作主要功能是建立機(jī)床結(jié)構(gòu)樹,包括單位名稱、車間名、組名、機(jī)床名

6、稱等信息,而且可以在結(jié)構(gòu)樹上對這些信息進(jìn)行操作,如對組有“添加組、修改組、刪除組、添加機(jī)床”操作;對機(jī)床有“設(shè)置參數(shù)、刪除機(jī)床、停止采集、啟動采集”操作。對機(jī)床結(jié)構(gòu)樹操作都是通過鼠標(biāo)右鍵來實現(xiàn)。 下面是“設(shè)置參數(shù)”界面功能說明:基本信息:主要對機(jī)床的名稱、編號、系統(tǒng)、組名、圖片等進(jìn)行填寫。 參數(shù)選擇:主要對采集方式及對應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。對于網(wǎng)卡機(jī)床要輸入機(jī)床的IP地址及通訊端口號;對于硬件采集要輸入硬件的IP地址、端口號、數(shù)字量和模擬量采集點的選擇及設(shè)置。 狀態(tài)判斷:設(shè)置機(jī)床狀態(tài)判斷條件,如可以根據(jù)網(wǎng)卡、三色燈、主軸功率等條件來判斷機(jī)床是停機(jī)、開機(jī)、加工、待機(jī)、報警等。 4、圖表展示主要功能是

7、從采集的數(shù)據(jù)中按照所指定的條件展現(xiàn)出不同的圖表。包括電子看板、生產(chǎn)日志、統(tǒng)計圖表、效率對比、參數(shù)曲線、帶狀圖形六項內(nèi)容。電子看板:根據(jù)車間實際布局圖來放置機(jī)床的實際擺放位置,每個機(jī)床都帶有三色燈(紅、黃、綠,來實時顯示目前機(jī)床的狀態(tài),用戶也可以在上面來添加和修改機(jī)床,也可以移動到適當(dāng)位置。如果鼠標(biāo)雙擊某個機(jī)床,就會彈出與此機(jī)床相關(guān)的加工信息。 生產(chǎn)日志:可以根據(jù)機(jī)床組名、機(jī)床名稱、機(jī)床編號、班次、日期等來查詢機(jī)床的生產(chǎn)日志,其中運行日志、空閑日志、報警日志包括在生產(chǎn)日志中。在生產(chǎn)日志中能看到機(jī)床的狀態(tài)、開始時間、結(jié)束時間、持續(xù)時間、加工的零件名稱、報警信息等內(nèi)容;也可以把查到的結(jié)果導(dǎo)出或打印。

8、 統(tǒng)計圖表:根據(jù)機(jī)床組名、機(jī)床名稱、機(jī)床編號、日期、班次來查詢機(jī)床的開機(jī)率、利用率等信息的圖表;也可以把查到的圖表導(dǎo)出或打印。 效率對比:按照機(jī)床組名和班次及起止日期來對比相對應(yīng)的效率圖,可以把效率圖導(dǎo)出或打印。 參數(shù)曲線:按照機(jī)床名稱、機(jī)床編號、班次及時間來查詢主軸負(fù)載、主軸轉(zhuǎn)速、主軸進(jìn)給等曲線,以便分析機(jī)床是否超負(fù)荷運行。 帶狀圖形:按照機(jī)床名稱、機(jī)床編號、查詢?nèi)掌诘葋聿榭礄C(jī)床每天的狀態(tài)分布圖,在圖中能看到帶狀圖是由紅、黃、綠、灰四種顏色組成的條紋狀,根據(jù)這些條紋就能分析出機(jī)床的運行效率信息。 三、開發(fā)要求1、軟件協(xié)議對于網(wǎng)卡采集機(jī)床,需要購買系統(tǒng)廠家提供的接口協(xié)議,目前是以下三種:FANUC0i系列大約240元SIEMENS840D系列大約3萬-4萬HEIDENHAIN iTNC530系列大約3萬-4萬至于其他帶網(wǎng)卡協(xié)議還需要進(jìn)一步和廠家協(xié)商。2、所需硬件對于硬件采集機(jī)床,需要購買數(shù)/模采集硬件,現(xiàn)在市場上常用的是臺灣MOXA-I/O模塊及電流傳感器,一套費用大約200