[发明专利]一种基于OPC UA的多源异构数控系统监控服务器

说明书

本发明涉及一种基于OPC UA的多源异构数控系统监控服务器，中间层，用于收集多源异构的数控系统发来的数据，并使用OPC UA通信协议对数据格式进行处理转化并封装，发送至OPC UA服务器；OPC UA服务器，用于通过OPC UA模板映射方法将已经建立的XML源模型映射为OPC UA服务器模型并存储。该方法能够通过OPC UA数据服务器访问接口进行数据采集，建立一个统一的多源异构数据信息收集平台，通过一个协议便可以采集到多种数控设备的数据项，同时即使是不同编程语言采集的数据项也可以写到同一个OPC UA节点模板中；可以更方便的实现系统架构模块的分离，在保证了数据传输安全的基础上，提高了后续工作对数据的管理效率。

技术领域

本发明涉及数控机床监控领域，具体涉及一种基于OPC UA技术的多源异构数控设备监控服务器架构的设计方法。

背景技术

在数控机床监控平台中，设计使用良好的通信服务器监视数控机床状态，对数控设备产生的数据进行统一采集、管理和调度，并且实现接口的可扩展性、向上向下适用性、安全性和实时性，对于数字化车间的发展具有重要意义。通常每秒可采集多项数控设备产生的数据，且采集的数据种类也较多，如轴的坐标值、设备状态、运行模式和程序名称等。在采集多台机床设备的设备数据时，主要存在以下两个问题：一、设备老旧问题。生产车间中，随着生产科技发展，新技术制造的机器性能较好，但在老技术下保留的设备仍有许多使用和参考价值。第二，异构设备接口。即使是一项新技术，不同生产厂商的设备也没有标准统一的接口，多台设备使用的制造系统也有很多差异。这就给车间机床的统一管理和监控带来了很大的负担，因此需要对这些数据进行有效的管理来提高车间生产效率。

发明内容

为解决多源异构数控设备数据的统一采集技术问题，实现数字化车间数控设备产生数据的有效管理和监控，本发明提出了基于OPC UA的多源异构数控设备监控服务器架构的设计方法。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种基于OPC UA的多源异构数控系统监控服务器，包括：

中间层，用于收集多源异构的数控系统发来的数据，并使用OPC UA通信协议对数据格式进行处理转化并封装，发送至OPC UA服务器；

OPC UA服务器，用于通过OPC UA模板映射方法将已经建立的XML源模型映射为OPCUA服务器模型并存储。

所述中间层包括：

信息过滤模块，用于将多源异构的数控系统发来的数据进行筛选，并封装为相同格式的OPC UA数据项；

节点通信模块，用于对OPC UA数据项转发给OPC UA服务器，并存入OPC UA服务器模型的节点中。

所述信息过滤模块包括：

OPC UA数据项收集模块，收集多源异构的数控系统发来的数据；

OPC UA格式处理转换模块，从多种类的数据中筛选出所需数控系统数据项；

OPC UA函数封装，将得到的数据项封装为OPC UA通信协议格式，得到OPC UA数据项。

一种基于OPC UA的多源异构数控系统监控方法，包括以下步骤：

步骤1：根据多源异构数控系统所需采集的数据，建立XML源模型；

步骤2：通过OPC UA模板映射方法将XML源模型映射为服务器模型并存储；

步骤3：当多源异构数控系统产生数据时，数据传输至中间层进行过滤、解析处理，采用OPC UA通信协议格式对采集的数据进行封装和传输至OPC UA服务器，并存入OPC UA服务器模型的节点中；