[发明专利]一种面向数控机床的集中控制装置及方法

说明书

本发明提供一种面向数控机床的集中控制装置，主要由WinCC过程控制系统、OPCServer服务及智能控制通信系统组成；智能控制通信系统由一个OPCClient与一个线程池上下两层结构构成，OPCClient通过OPCServer服务与WinCC通信交互，完成数控机床控制指令的接收和状态上报；线程池中创建SocketClient，与一台或多台数控机床连接，完成数控机床控制指令的分派；OPCClient与线程池之间通过数控机床状态和控制指令的全局变量完成数据共用。本发明能够实现WinCC对多台数控机床的器材加工工艺流程管理、指令分派和过程控制，以及机床加工状态在WinCC的可视化显示。

技术领域

本发明属于智能制造信息技术领域，具体涉及一种面向数控机床的集中控制装置及方法。

背景技术

随着制造业的发展以及智能制造概念的提出，在自动化领域内，加工过程的流程化、智能化已经成为主流。在航空航天、武器生产等领域，器材器件的加工自动化率较低，离智能制造的理念和技术相差甚远。

WinCC过程控制系统(以下简称WinCC)是一种集生产自动化和过程自动化于一体的通用应用程序，可以集成到所有自动化解决方案内，其具有良好的开放性和灵活性，使设备和机器最优化运行，最大程度提高工厂的可用性和生产效率。因此WinCC可为生产制造航空器材的流程化管理提供思路。

目前，航空器材加工所使用的数控机床多数属于半自动化生产，生产流程上仍需人工干预来完成，机床可以对外提供生产加工控制接口，但是其接口未采用工业统一标准，难以与WinCC进行集成。因此，WinCC与数控机床之间形成直接控制是需要考虑的首要问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种面向数控机床的集中控制装置及方法，其引入WinCC过程控制系统，并设计用于WinCC过程控制系统与数控机床两者之间的稳定实时数据交换的智能通信控制系统，实现WinCC过程控制系统对多台数控机床的器材加工工艺流程管理、指令分派和过程控制，以及机床加工状态在WinCC过程控制系统的可视化显示。

实现本发明的技术方案如下：

一种面向数控机床的集中控制装置，主要由WinCC过程控制系统、OPCServer服务及智能控制通信系统组成；

WinCC过程控制系统，用于提供生产过程可视化界面和可编程的指令控制功能；

OPCServer通过一组接口提供服务，用于创建数控机床状态和控制指令的标签值；

智能控制通信系统由一个OPCClient与一个线程池上下两层结构构成，OPCClient通过OPCServer服务，实现与WinCC过程控制系统通信交互，完成数控机床控制指令的接收和状态上报；线程池中创建SocketClient，与一台或多台数控机床连接，完成数控机床控制指令的分派；OPCClient与线程池之间通过数控机床状态和控制指令的全局变量完成数据共用。

进一步地，本发明OPCClient中的机床状态参数集合与机床控制指令参数集合与OPCServer服务中的标签一一对应。

进一步地，本发明通过读取智能控制通信系统配置文件appConfig.xml中机床数量以及每台机床的IP、端口来建立异步SocketClient连接。

一种面向数控机床的集中控制方法，具体过程为：

一、在智能控制通信系统中创建OPCClient客户端，连接OPCServer服务，创建数控机床控制指令及数控机床状态组，并添加数控机床控制状态及控制指令的标签；在智能控制通信系统中初始化线程池，根据数控机床数量创建对应的SocketClient客户端，连接各个数控机床；

二、将机床加工流程控制指令、工艺过程的初始化状态存入OPCServer服务相应的标签值中；