基于OPC UA的纤维缠绕机信息模型开发和应用

为实现对复合材料纤维缠绕机生产过程的监测,以缠绕机及其辅助设备为研究对象,针对实际加工设备的多样性造成的加工数据采集的异构性,基于OPC UA建立缠绕机的信息模型架构。根据OPC基金会发布的OPC UA规范和相关的行业标准,建立纤维缠绕机系统的信息模型和实例化。基于开源项目open62541,导入编译后的缠绕机的信息模型代码,自定义开发出符合使用规范的OPC UA服务器,然后利用UA客户端实现对服务器的连接,客户端能够通过服务器查询系统的加工数据,解决加工数据的异构性问题以达到监测缠绕机生产加工过程的目的;最后验证了建立的纤维缠绕机信息模型能够正确导入到开源项目open62541中,实现了加工数据监测。     

基于OPC UA的数控机床远程监控系统开发

介绍基于网络技术的数控机床远程监控与数据管理系统结构及实现方法。以C#语言设计并开发了一种基于OPC UA通信协议的本地机床加工监控客户端,实现了机床OPC UA服务器与本地监控系统的连接,对服务器中节点数据进行读取、写入,以订阅的方式实现对机床加工工艺参数、电流、电压和PLC信号等机床内部状态数据的实时监控;开发了监控数据库,可实现对监控数据的管理。最后采用PHP语言和ThinkPHP框架搭建了机床远程监控网站,用户可远程监控和管理机床内部状态数据。该软件具有更好的开放性,能够很好地与具有OPC UA接口的数控系统连接,能够较好地解决数控系统“信息孤岛”的问题,对提高机床智能化、数据可视化和网络化有实际应用意义。     

OPC UA信息模型在工业机器人监测系统中的应用研究

针对机械制造加工车间多元异构设备接口协议不一、多源异构数据格式语义不一造成的信息集成和设备互联互通互操作难以实现的问题，基于OPC统一架构（OPC Unified Architecture,OPC UA），提出一种集OPC UA信息模型和OPC UA数据通信于一体的工业机器人监测系统。给出建模流程，采用OPC UA规范、节点和引用等核心技术，设计抽象机器人共有信息模型，分解、归纳私有组件模型，模块化设计构建OPC UA服务器与客户端，综合服务器地址空间映射、OPC UA通信等技术处理异构数据，以此提供规范化数据和标准化数据通信。选择典型刹车盘柔性加工单元进行现场应用，将信息模型应用于上下料机器人监测系统。结果表明：机器人数据格式和数据操作得到统一，设计的OPC UA信息模型能满足上下料机器人监测系统实际应用需求，验证了信息模型完整性、实用性和所提框架的可行性。     

基于OPC技术实现西门子数控系统的数据采集

文章通过对工业OPC标准和西门子数控系统OPC服务器的研究,介绍了OPC标准的相关技术和西门子OPC服务器的具体内容。同时针对具体的西门子数控系统,实现了数控系统与上位机的DCOM通信配置和数控系统的实时数据采集,为实现数控车间的联网管理奠定了基础。     

基于OPC UA的挤出生产线数据采集与监控系统

针对传统挤出生产车间设备种类的多样性给工厂数据采集和统一监控带来的难题,研究一种基于OPC UA的数据采集与监控系统。以挤出生产线为研究对象,通过系统功能需求分析,设计总体技术框架。对生产数据分类整理,建立服务器地址空间信息模型,采用KEPServerEX搭建本地OPC UA服务器,实现不同设备生产数据的实时采集和封装。使用OPC UA基金会提供的SDK开发OPC UA客户端对接OPC UA服务器,完成对服务器地址空间信息节点的统一采集和处理,同时上传至数据库为上层业务系统提供数据支持。最后基于NET平台,采用C#语言开发挤出生产线集中监控系统。应用结果表明：该系统能够实现对底层设备生产数据有效的监控和记录,使多源异构数据格式和设备通信得到统一。     

基于西门子840Dsl的轧辊磨削软件开发

选择Sinumerik 840Dsl数控系统作为开发平台,以轧辊磨削作为研究对象,开发轧辊磨削系统软件。在Qt Creator跨平台的开发框架下进行GUI应用程序的开发,采用OPC UA通信技术实时获取数控机床信息,依靠MySQL数据库保存并管理得到的机床加工信息;设计全局变量,生成轧辊加工G代码程序,实现轧辊磨削加工。相较于传统软件开发方式,该方法具有开放性好、兼容性强等优点,有利于制造单元之间的互联互通,有效地解决了"信息孤岛"的问题,提高了加工效率。     

面向智能制造的OPC UA总线桥通信系统研发

各种异构信息源工业设备间通信是实现智能制造关键落地技术。针对此问题,研发一种基于OPC UA的总线桥通信系统。构建嵌入式总线桥,硬件上支持与I2C接口和RJ45接口,软件上在Linux系统基础上移植UATCP协议栈,实现传感器与828D数控系统通信。实验结果表明：使用总线桥实现了底层设备与数控系统间的通信,具有跨平台性与简便性,使智能制造成为可能。     

CIMS环境下的点焊OPC服务器的构建

分析了OPC技术的特点和功能,采用VC 和SQL Server开发构建了面向网络化生产的点焊OPC服务器。该OPC服务器能够通过CAN总线与底层焊机进行实时通信,完成服务器同OPC客户的信息交互,从而有效地实现了对焊接生产质量信息的在线管理。联机测试结果表明。该OPC服务器可以用于电阻点焊的网络化生产和质量管理。     

基于OPC UA的典型塑性成形机床设备模型的研究与应用

针对当前国内缺少对塑性成形机床的信息模型研究的现状,以典型锻造车间的塑性成形机床为研究对象,提出一种塑性成形机床的信息模型建模方案。在确定好建模方法后,结合OPC UA信息模型的概念以及设备的物理模型,将设备的数据类型分为共有设备类型和私有设备类型,对这两种数据类型分别进行定义与建模,然后对信息模型进行实例化描述。最后根据实际工厂情况,提出了该信息模型在车间的不同布置方式与应用方法,从而实现设备与管理层系统的数据通讯,达到设备与设备、设备与系统的互联互通。为OPC UA在锻造行业的应用进行了探索与研究。     

基于OPC标准的数据存取客户端应用开发

在数控系统可靠性测试系统的监控层中,基于Ether CAT采集现场底层设备被测信号,利用其支持的Twin CAT OPC服务器开发了用于数据展示和存储的OPC客户端。选定合适的接口类型、通信方式以及数据库编程方法,完成基于OPC接口技术的客户端开发,实现对Ether CAT采集数据的集中读取及入库等。     

基于串口服务器的数控机床组网

文章分析了传统的数控系统组网方式,提出了基于串口服务器的数控机床新型的组网模式,该方式实现了传统的普通串口机床与没有距离限制的高速工业以太网连接,使得车间乃至整个企业的信息网与数控系统通信网络得以统一,从而达到资源共享,适应了网络制造的需要.     

面向3C非标检测设备的可配置监控系统研究与实现

为解决3C(Computer、Communication、Consumer Electronics)电子产品生产车间非标自动化检测设备的智能监控问题,设计并实现了柔性可配置的车间监控系统。分析了非标设备与车间信息流特点,建立了面向非标设备的车间信息模型,基于此完成了可扩展车间信息模型的创建,通过可扩展标记语言(e Xtensible Markup Language,XML)作为该模型的物理描述文件,从而实现了OPC UA地址空间、关系数据库和客户端界面的灵活设置;开发了一个可扩展的协议驱动模块,并将其嵌入到基于OPC UA的服务器程序内,实现了不同通信协议设备的数据采集。该系统现已应用于苏州某公司的示范线,系统运行状态良好。     

一种新型的局域网嵌入式数控系统

随着计算机技术和网络技术的发展以及数控机床的普遍应用,为解决传统数控机床单一生产模式,提高数控系统的利用率,通过引进CAN总线,设计了一种新型的局域网嵌入式数控系统.详细介绍了该数控系统的功能,给出了网络系统结构以及基于ARM9与运动控制芯片MCX314As的嵌入式数控系统组成.这种局域网嵌入式数控系统能实现一台服务器对多台数控机床的管理,并且解决了因网络传输造成的实时性低下的难题,提高了数控加工的效率和实时性.     

物联网与数控机床远程智能监控系统

文章将物联网技术应用到数控机床监控系统中,为提高我国数控机床监控系统水平和加工精度和效率.文章深入分析了物联网基本概念、体系架构、关键技术、主要面临的问题以及具体应用等方面,同时结合数控系统目前存在的不足之处进行了剖析.引入物联网技术应用到数控机床智能监控系统中,详细阐述了基于物联网的数控系统总体功能、机床信息终端的硬件体系结构、数据交换中心设计和机床监控中心等方面的设计与研究,建立物联网模型,提出了基于物联网的数控机床远程监控系统.随着物联网技术的发展,相信在数控系统中有着越来越重要的作用.     

基于ZigBee的数控机床通信系统研究

实现数控机床高效化和自动化的核心问题在于解决数控机床与计算机之间的信息交换和互动。通过分析数控机床通信发展的历程,提出基于ZigBee的数控机床通信系统技术方案,并介绍了通信系统硬件、软件功能的实现。实验结果表明:数控机床与工作站之间可以正常收发数据,避免了繁琐的布线,提高了数控机床的工作效率。     

嵌入式数控转塔冲床数控系统无线通信与实时控制的实现

针对当前广泛使用的基于PC的数控系统存在的不足,提出一种基于嵌入式技术和微处理器的高实时性、多任务的嵌入式数控转塔冲床数控系统。为满足数控转塔冲床对实时控制的要求,嵌入式操作系统选用WinCE7,硬件平台由CORTEXA8微处理器和FPGA组合而成。分析了计算机与数控机床之间通信方式的现状和对高效加工自动化的影响,提出了基于ZigBee的数控转塔冲床无线通信方案并介绍了数控系统实时控制的实现。结果表明：ZigBee模块通信正常,能实现上位机与嵌入式控制器之间的数据收发,降低了企业成本,提高了生产效率。     

数控机床自动化网络信息安全综合防护方案

为了解决数控机床联网后的信息安全威胁,提出了一种数控网络信息安全综合防护方案。该方案基于数控网络系统架构,以事件生命周期为主线,采用可信安全防护技术、自治愈理论,融合基础数据和系统安全防护技术,形成数控机床自动化网络安全综合防护功能。对方案的功能、性能以及基于数控系统的高级持续性威胁实例进行详细分析,结果表明了所提方案的合理性和较好防护效果。该方案的建立实现了数控网络系统事前监控、事中检测和自治愈、事后审计系统化的信息安全防护。     

EtherCAT主站与主站通信协议的研究与实现

EtherCAT是目前最高速的工业现场总线网络。由于其高带宽利用率,低堆栈延迟、低交换机延迟等优点,近些年被广泛应用于数控机床系统。为满足EtherCAT主站间的通信,进一步扩展EtherCAT组网功能,为构建EtherCAT工业复杂网络提供技术支持,在不影响原有主站与从站通信功能情况下,设计了支持主站与主站之间通信的新协议,扩充IGH开源驱动功能,在AM3358处理器硬件平台上实现了EtherCAT主站与主站的通信。分别在实时RT-Patch linux系统和原生linux系统中对设计方案进行测试,结果表明该方案运行稳定且可以满足主从、主主之间相互通信,满足了工业组网需求。为实现EtherCAT数控系统复杂网络的建立和大数据的快速采集,解决了主站与主站之间通信的关键问题。     

基于Extreme DNC的数控中心改造方案

分析数控机床多机联网和远程通信的必要性;详细介绍基于Extreme DNC的数控中心改造方案,主要硬件模块功能、数控系统通信参数设置;该方案已在实际应用中验证通过,效果良好,具有推广应用价值。     

分布式数控系统通信技术的研究

通信是分布式数控系统（DNC）中的重要环节，该系统中各数控机床既可单独处理相关信息，还可接受上位机的控制或程序信息及向上位机发送数控机床的机床信息，本文通过对通信的三个基本要素进行分析研究，成功构建以RS485总线组网的DNC系统并完成其通信协议的设计。