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物联网与数控机床远程智能监控系统探讨

木马童年 2019-7-5 18:20 48 0

  摘要:计算机技术的高速发展带来了传统制造业的变革,世界上的工业大国纷纷加大科研资金,对现代制造技术进行全面的研究,终于提出了全新的方案。本篇文章提到的将先进的物联网技术引入到数控机床监控系统中,通 ...

  摘要:计算机技术的高速发展带来了传统制造业的变革,世界上的工业大国纷纷加大科研资金,对现代制造技术进行全面的研究,终于提出了全新的方案。本篇文章提到的将先进的物联网技术引入到数控机床监控系统中,通过现有的网络技术来对数控机床进行监控和故障诊断等,大大提高了我国数控机床的监控水平,增强了精准度,提高了工作效率。 中国论文网 https://www.xzbu.com/1/view-12706110.htm  关键词:物联网;数控机床;远程监控;数据交换

作为新兴行业的物联网,经过不断的发展,技术已经越来越成熟,逐渐被越来越多的人所认可并广泛应用到众多领域当中,其中包括:工业、医疗、航天、消防等。它作为一种创新型的技术,瞬间在全世界引起了轰动。相信在不久的将来,物联网将得到空前的发展,将对整个世界的经济起到推动的作用。

1.物联网和数控监控系统

物联网是由四个主要的部分构成的,自上而下依次是应用层、中间层、接入网络层和物联网感知层。什么是物联网感知层呢?就是对数据信息进行采集和感知,感知到的对象既可以是单独存在的物体,也可能是一个区域。网络层的功能主要是数据处理,对数据进行融合,连接到核心网络。而位于应用层下面的是中间层,它的功能是把传输的数据存在适当的互联网服务器上,它主要含有管理型服务器、存储资源的服务器和中间件等设备。位于顶端的应用层则是物联网的应用功能,像智能医疗、智能电网和现代农业等方面[1]。

随着计算机技术的发展,物联网的技术水平也在随之提高,应用的领域也更为宽泛,为当今机械控制业的发展提供了新的机遇。物联网与机械控制业的巧妙结合更是社会进步的需要,这种新的理念和方式也面临着一定的挑战。同国外先进的数控机床监控系统作比较,我国的监控系统技术还不够先进,由于缺少核心技术,我国高性能的控制系统中比较关键的部件大多依赖于国外引进,有的国内厂商经过研究也确实建立了自己的品牌,但是在产品性能、功能上远不及进口的。近些年来,有的制造商意识到了这一问题,纷纷从国外引进先进的技术和高素质的人才,来支持自己品牌的研发,还有的是通过海内外并购等方式也获得了一些国外的高端技术,但是由于缺少对机床的基本架构、控制的精准度、系统的可靠性等方面的重点研究,使得创新能力下降,导致国内的数控机床远远的落后于西方发达国家。经过研究发现我国的数控机床远程监控系统存在很多的不足,主要有:功能少、加工精准度底、制造水平低、管理不到位、核心技术缺乏。

2.远程智能监控系统的意义

远程监控系统的根本目标在于,让系统的操作人员即使不在现场或者天气恶劣的时候也能够监控生产设备的运行状态,接受过专业训练的操作人员利用本地的资源对远方的对象进行控制,以检测设备、维护设备,从而减少现场的值班人员,大大的提高了工作效率。利用这种设备,可以起到提早预防某种隐形故障的作用。综上所述:物联网机床远程的智能监控设备应该满足以下条件:集中化的管理机床,这样可以提高机床工作的效率;加强对机床数据的保护,工作人员智能改动简单的数据,这样就减少了由于人员的失误带来的损失;锁定机床后进行维护,这样能避免操作者因没能及时维护而造成的减少机床寿命的问题的发生。

3.远程监控系统的设计

物联网技术下的远程智能监控系统是由机床信息终端、数据交换以及系统感知与机床监控中心四大部分组成的。

3.1.机床信息终端的构造

数控机床硬件系统的主要核心是主控CPU,它与各种接口的链接是经过总线与模块来实现的,控制模块在接收到CPU传来的控制信号,来实行对机床的控制,通讯模块来完成和监控中心的数据通讯,供电的责任由电源管理模块来完成,对于远程机床的工作画面和使用面板的控制是由智能监控模块负责,操作面板是为用户提供的便捷的操作界面。

3.2.数据交换中心的设计

在物联网智能监控系统中,数据交换中心的地位是非常重要的,整个系统的工作流畅性和工作效率是由这个数据交换中心的运行速度和精准度决定的。此外,在数据的识别方面,它也能提供翻译的作用,它将数控机床终端传来的难以理解的二进制代码快速地翻译成我们能理解的符号,反之,也是这个流程。

3.3.感知系统的构建

系统感知这一模块主要是通过物联网思想的运用,在加工的物件上加一个射频标签,机床上安装无线感知模块,这样,只要是在车间的范围内都能随时感知机床的运行状态,并对全过程进行跟踪感知,而且一旦出现问题,就能准确的定位,是哪一台机床出现的故障,通过这样的方式使管理更加简单[2]。

3.4.数据监控中心的设计

数控机床监控系统界面的编写是采用虚拟仪器技术,它的仿真功能是十分强大的,比如,各类工具、设备等,与此同时,还能进行线上测试,大大的节约了成本。点击操作界面上的发送按钮,系统就会接受到指令,经由无线网络发给终端节点上的数控机床,机床收到信息后,开始执行指令,同时操作界面能显示出机床组网和运行状态的信息,关闭系统被按下时,同样的原理,系统自动关闭,阻止在线查看。点击机床监控按钮,机床运行状态显示出来,如果不在设置数值范围内,界面上的指示灯亮起,维修人员就会接受指令,对报警的机床进行维护,从而提高了工作效率[3]。

4.结语

物联网技术的发展带动了数控机床远程监控系统的发展,大大的提高了检测技术水平,提高了效率,对经济的发展具有重要的意义。

参考文献:

[1]徐晨.物联网与数控机床远程智能监控系统[J].组合机床与自动化加工技术,2013.

[2]万海鑫,马思远.浅谈基于物联网技术的数控机床故障诊断[J].吉林工程技术师范学院学报,2013.

[3]张尼,姚海鹏.互联网嵌入式智能卡远程管理技术[J].电信工程技术与标准化,2011.

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