數(shù)控機床狀態(tài)及生產信息采集系統(tǒng)設計研究.pdf

1、數(shù)控機床狀態(tài)數(shù)據(jù)及生產信息數(shù)據(jù)是車間數(shù)字化的基礎，在實際工程應用中可靠、全面的采集這些數(shù)據(jù)已成為數(shù)字化車間研究的熱點和關鍵問題之一?，F(xiàn)代制造車間的數(shù)控設備數(shù)據(jù)及生產信息內容繁多復雜，不同數(shù)控機床之間的異構性及生產信息記錄困難的問題是阻礙車間信息采集的主要問題，因此研究通用性的數(shù)控機床采集方法和快速智能化的生產信息采集系統(tǒng)具有重要意義。
　　本文主要研究內容如下:
　　(1)總結了國內外數(shù)控機床狀態(tài)及生產信息數(shù)據(jù)采集方法的研究

2、現(xiàn)狀，對典型方法的應用情況進行了分析，指出各采集系統(tǒng)應用中現(xiàn)在存在的問題及未來的發(fā)展趨勢。
　　(2)研究了數(shù)控機床狀態(tài)及生產信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體結構，在對車間數(shù)控機床與生產信息數(shù)據(jù)采集需求分析的基礎上，結合嵌入式技術、網絡技術、無線傳輸技術及RFID技術，提出了一種分布式采集、集中管理的系統(tǒng)整體解決方案。
　　(3)深入研究了數(shù)控機床狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集方法。采用基于宏命令、電器電路接口及外接傳感器相結合的數(shù)控機床狀態(tài)數(shù)據(jù)采集

3、方法，對采集系統(tǒng)中的相關軟、硬件進行了設計，主要工作包括對各采集模塊電路的設計及相關程序設計。對系統(tǒng)傳輸方法進行了研究，通過移植LWIP嵌入式協(xié)議棧實現(xiàn)車間級數(shù)控機床數(shù)據(jù)的組網傳輸。
　　(4)對車間生產信息數(shù)據(jù)的采集和傳輸方法進行了研究。采用基于RFID技術的數(shù)據(jù)采集與基于ZigBee網絡技術的數(shù)據(jù)傳輸方法，分別設計了工人信息采集低頻RFID模塊、在制品工序信息采集高頻RFID模塊與ZigBee網絡無線傳輸模塊，對系統(tǒng)各部分軟件

4、工作流程進行了設計，對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)幀格式進行了詳細定義。
　　(5)進行了上位機管理系統(tǒng)設計及系統(tǒng)整體測試。使用C++設計了上位機管理系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)了數(shù)控機床狀態(tài)及生產信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的人機交互。文中重點對電器電路開關量采集、AD數(shù)據(jù)采集、CC2530通訊節(jié)點的通訊距離及丟包率指標進行了測試。測試結果表明，所設計系統(tǒng)可以較好的滿足數(shù)控車間信息采集與傳輸需要。
　　研究結果表明，所設計的數(shù)控機床及生產信息采集系統(tǒng)可以較為全面的反