一种CNC智能网关及应用系统的制作方法

文档序号:12717722阅读:334来源:国知局
本实用新型涉及通信
技术领域
:,具体而言,涉及一种CNC智能网关及应用系统。
背景技术
::随着工业的发展,制造业急切需要实现设备联网,从而建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式,数据采集设备与CNC设备联网后可以采集CNC设备的数据并且可以控制CNC设备。现有技术中,数据采集设备与CNC设备连接时,往往只提供统一通讯协议的接口,而不同CNC厂家设备都各自有一套自己的通讯接口,因而数据采集设备只能采集具有同一通讯接口的CNC设备,比如,只具有以太网接口的数据采集设备在采集CNC设备的数据时,只能连接具有以太网接口的CNC设备,并需要通过该以太网对应的接口驱动对该CNC设备进行数据采集,而对于只有串行接口或者只有I/O接口的CNC设备则无法进行数据采集工作。这就造成了面对具有多种CNC设备由于通讯接口不统一而无法进行数据采集的问题。技术实现要素:为了解决面对具有多种CNC设备由于通讯接口不统一而无法进行数据采集的问题,,本申请实施例提供了一种CNC智能网关及应用方法。第一方面,本实用新型实施例提供了一种CNC智能网关,包括:处理器、第一接口和第二接口组,所述第二接口组包括至少两个对应不同类型的第二接口,所述处理器分别与所述第一接口和各个所述第二接口连接;所述处理器集成有对应所述第一接口和各个所述第二接口的接口驱动,以及集成有对应多种类型的CNC设备的数据采集驱动;所述第一接口,用于与数据采集设备连接;所述第二接口,用于与具有对应接口类型的所述CNC设备连接;所述处理器,用于根据各个所述第二接口分别对应的所述接口驱动与任一所述第二接口连接的所述CNC设备建立通信连接,根据所述数据采集驱动对连接至所述第二接口的所述CNC设备进行数据采集;以及,用于根据所述第一接口对应的所述接口驱动与所述第一接口连接的所述数据采集设备建立通信连接,并将采集的数据通过所述第一接口发送至所述数据采集设备。结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,所述处理器,还用于判断集成的所述数据采集驱动中是否存在与所述第二接口连接的所述CNC设备相对应的驱动,若是,则根据所述数据采集驱动对连接至所述第二接口的所述CNC设备进行数据采集;若否,则提示不存在与所述第二接口连接的所述CNC设备对应的所述数据采集驱动。结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,所述CNC智能网关还包括存储部件,所述存储部件与所述处理器连接;所述存储部件,用于所述第一接口与所述数据采集设备之间的通信连接中断时,存储所述处理器获取的数据;所述处理器,还用于所述第一接口与所述数据采集设备之间的通信连接恢复后,将所述第一接口与所述数据采集设备之间的通信连接中断期间获取的数据发送至所述数据采集设备。结合第一方面的第二种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能是实施方式,所述存储部件包括安全数码卡或硬盘。结合第一方面,本实用新型使用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,所述CNC智能网关还包括用于存储配置信息的存储器。结合第一方面的第四种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,所述存储器包括计算机闪存设备、计算机存储芯片或硬盘。结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,所述CNC智能网关还包括静态随机存储器,所述静态随机存储器与处理器连接,用于存储所述处理器采集的数据。结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,所述第一接口包括以太网接口、USB接口、红外线接口和蓝牙接口中的至少一种,所述第二接口包括以太网接口、串行接口和I/O接口中的至少两种。结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,所述处理器包括单片机、数字信号处理器或者中央处理器。第二方面,本实用新型实施例提供了一种CNC智能网关应用系统,包括第一方面至第一方面的第八种可能的实施方式中的任一CNC智能网关,还包括CNC设备组和数据采集设备;所述CNC设备组与所述CNC智能网关进行连接;所述数据采集设备与所述CNC智能网关进行连接;所述CNC设备组通过所述CNC智能网关与所述数据采集设备实现数据传输。本实用新型实施例提供的CNC智能网关,能够兼容多种具有不同通讯接口的数控机床,以及采集具有不同通讯接口的数控机床的数据,将所述数据通过统一的通讯接口发送到数据采集设备,使得用户可以通过一台数据采集设备同时监控多个数控机床,为采集具有不同通讯接口的CNC设备提供了条件。为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所述附图,作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本实用新型实施例所提供的CNC智能网关的第一种结构示意图;图2示出了本实用新型实施例所提供的CNC智能网关的第二种结构示意图;图3示出了本实用新型实施例所提供的CNC智能网关的第三种结构示意图;图4示出了本实用新型实施例所提供的CNC智能网关的第四种结构示意图;图5示出了本实用新型实施例所提供的CNC智能网关的第五种结构示意图;图6示出了本实用新型实施例所提供的CNC智能网关的第六种结构示意图;图7示出了本实用新型实施例所提供的CNC智能网关的应用方法的流程图。图8示出了本实用新型实施例所提供的CNC智能网关应用系统图。图1附图标记说明:101,处理器;102,第一接口;103,第二接口组;1031,第二接口;图2附图标记说明:201,以太网接口a;301,以太网接口b;302,RS232接口;303,RS485接口;304,I/O接口;501,CNC设备a;502,CNC设备b;503,CNC设备c;504,CNC设备d;图4附图标记说明;401,安全数码卡;图5附图标记说明:105,计算机闪存设备;图6附图标记说明:106,静态随机存储器;图8附图标记说明:108,CNC设备组;100,CNC智能网关;109,数据采集设备。具体实施方式为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。现有技术中,数据采集设备与CNC设备连接时,往往只提供统一通讯协议的接口,而不同CNC厂家设备都各自有一套自己的通讯接口,因而数据采集设备只能采集某一种型号的CNC设备,比如,个人计算机在采集CNC设备时,只能采集具有以太网接口的CNC设备,而对于只有串行接口或者只有I/O接口的CNC设备则无法进行数据采集工作。这就造成了面对具有多种CNC设备由于接口不统一而无法进行数据采集的问题。基于此,本实用新型实施例提供了一种CNC智能网关及应用方法,下面通过实施例进行详细描述。实施例1本实用新型实施例1提出了一种CNC智能网关,该智能网关能够兼容多种具有不同通讯接口的数控机床,以及采集具有不同通讯接口的数控机床的数据,将数据通过统一的通讯接口发送到数据采集设备,使得用户能够通过一台数据采集设备同时监控多个数控机床并且能同时控制多个数控机床,为数控机床的联网提供了方便。如图1所示,本实用新型实施例提供的CNC智能网关,包括处理器101、第一接口102和第二接口组103,第二接口组103包括至少两个对应不同类型的第二接口1031,处理器101分别与第一接口102和各个第二接口1031连接。处理器101集成有对应第一接口102和各个第二接口1031的接口驱动,以及集成有对应多种类型的CNC设备的数据采集驱动;其中第一接口102,用于与数据采集设备连接;第二接口组103中的各个第二接口1031,用于与具有对应接口类型的CNC设备连接;处理器101,用于根据各个第二接口1031分别对应的接口驱动与任一第二接口1031连接的CNC设备建立通信连接,根据数据采集驱动对连接至第二接口1031连接的CNC设备进行数据采集;以及,用于根据第一接口102对应的接口驱动与第一接口102连接的数据采集设备建立通信,并将采集的数据通过第一接口102发送至数据采集设备。处理器101,还用于判断集成的数据采集驱动中是否存在与第二接口1031连接的CNC设备相对应的驱动,若处理器101中存在与第二接口1031连接的CNC设备相对应的驱动,则处理器101根据数据采集驱动对连接至第二接口1031连接的CNC设备进行数据采集;若处理器101中不存在与第二接口1031连接的CNC设备相对应的驱动,则处理器101会向数据采集设备传递不存在与第二接口1031连接的CNC设备对应的数据采集驱动。其中处理器101可以是单片机、数字信号处理器或者中央处理器,还可以是其他类型的处理器,处理器的具体型号不做限定。其中第一接口102包括以太网接口、USB接口、红外线接口或蓝牙接口中的至少一种,第二接口组103包括以太网接口、串行接口和I/O接口中的至少两种。连接方式可以通过网线连接也可以通过红外线连接还可以通过蓝牙等无线方式连接,在此不做具体限定。其中数据采集设备可以是个人计算机(PersonalComputer,PC)、手机、平板电脑(PortableAndroidDevice,PAD)或者是数据服务器,还可以是个人计算机、手机或平板电脑结合数据服务器。当数据采集设备是个人计算机、手机或平板电脑时,CNC智能网关中的处理器101与数据采集设备连接并将采集的数据通过第一接口102发送至个人计算机、手机或者平板电脑,等待客户请求数据并将数据发送至客户端。当数据采集设备是PC、手机或者PAD结合数据服务器时,一种较佳的实施方式,在本实用新型实施例1提出的技术方案中,数据采集设备包括个人计算机和数据服务器,则CNC智能网关中的处理器101与数据采集设备连接并将采集的数据通过第一接口102发送至个人计算机并远程发送到数据采集服务器,一方面可以通过个人计算机等待客户请求数据,将数据发送至客户端,另一方面可以通过数据服务器为客户应用提供服务,包括供用户查询、更新、事物关机、索引、高速缓存和查询优化等。上述图1只是画出了其中一种情况,并没有对第二接口1031的具体个数进行限定,第二接口1031的个数可以是2个、3个或者大于等于2的任意整数,第二接口1031的个数可以根据实际应用场景进行设置,本实用新型实施例并不对第二接口1031的具体个数进行限定。一种较佳的实施方式,在本实用新型实施例1提出的技术方案中,如图2所示,第一接口102为以太网接口a201,第二接口组103包括以太网接口b301、RS232接口302、RS485接口303和I/O接口304,处理器101连接以太网接口a201、以太网接口b301、RS232接口302、RS485接口303以及I/O接口304。数据采集设备为个人计算机,CNC设备包括支持以太网接口的CNC设备a501、支持RS232接口302的CNC设备b502、支持RS485接口303的CNC设备c503和支持I/O接口304的CNC设备d504。其中以太网接口a201与个人计算机连接,以太网接口b301与CNC设备a501连接RS232接口302与CNC设备b502连接,RS485接口303与CNC设备c503连接以及I/O接口304与CNC设备d504连接。处理器101根据以太网接口b301、RS232接口302、RS485接口303以及I/O接口304分别对应的接口驱动与CNC设备a501、CNC设备b502、CNC设备c503和CNC设备d504建立数据通信,并判断处理器101集成的数据采集驱动中是否存在分别与以太网接口b301、RS232接口302、RS485接口303以及I/O接口304相连接的CNC设备a501、CNC设备b502、CNC设备c503以及CNC设备d504相对应的数据采集驱动,判断结果为是,则处理器101根据分别与以太网接口b301、RS232接口302、RS485接口303以及I/O接口304相连接的CNC设备a501、CNC设备b502、CNC设备c503以及CNC设备d504相对应的数据采集驱动对连接至以太网接口b301、RS232接口302、RS485接口303以及I/O接口304的CNC设备a501、CNC设备b502、CNC设备c503以及CNC设备d504进行数据采集。处理器101根据以太网接口a201对应的接口驱动与和以太网接口a201连接的个人计算机建立通信,并将采集的数据通过以太网接口a201发送至个人计算机。如图3所示,该CNC智能网关还包括存储部件104,存储部件104与处理器101连接。存储部件104包括安全数码卡(SecureDigitalMemoryCard,SD)或硬盘。存储部件用于当第一接口102与数据采集设备之间的通信连接中断时,存储处理器101获取的数据;其中处理器101,还用于第一接口102与数据采集设备之间的通信连接恢复后,将第一接口102与数据采集设备之间的通信连接期间获取的数据发送至数据采集设备。一种较佳的实施方式,在本实用新型实施例1提出的技术方案中,如图4所示,存储部件为安全数码卡401,当第一接口102与数据采集设备之间的通信连接中断时,处理器101将采集到的CNC设备的相关数据存储在安全数码卡401中,当第一接口102与数据采集设备之间的通信连接恢复后,处理器101将存储在安全数码卡401中的数据发送给个人计算机用户。该CNC智能网关还包括用于存储配置信息的存储器,存储器包括计算机闪存设备、计算机存储芯片或者硬盘。具体的,如图5所示,该CNC智能网关的存储器为一个计算机闪存设备105(NANDflashmemory,NAND),用于存储该智能网关的配置信息,配置信息包含机床种类、机床通讯的秘钥、机床的IP地址、采集通道、端口号、采集频率和采集方式等信息。一种较佳的实施方式,在本实用新型实施例1提出的技术方案中,配置信息包含网口配置信息、串口配置信息和I/O板配置信息;其中处理器101可以根据网口配置信息获取可以采集的机床的种类,机床的IP地址和机床的以太网接口的端口号;处理器101可以根据串口配置信息获取com(clustercommunicationport,串行通讯端口)口编号、波特率、流控和校验位;处理器101可以根据IO板的配置信息获取IO点位和采集频率。如图6所示,该CNC智能网关100还包括静态随机存储器106(StaticRAM,SRAM),用于存储处理器101实时采集的数据;具体的,在数据采集过程中,处理器101将第一时刻采集到的机床的运行状态信息,包括机床温度、机床的震动频率、机床运行功率等信息,并将这些信息记为前景页数据,暂时存于静态随机存储器106,记为背景页数据,等待采集到下一时刻的机床的运行状态信息,重新记为前景页数据,实时将前景页数据与背景页数据进行同步处理,并将背景页数据通过第一接口102发送到数据采集设备。在本实用新型实施例1提出的技术方案中,该CNC智能网关还包括一个按钮开关,按钮开关与处理器101连接,传输开启或者关闭数据采集信号给处理器101,以控制处理器101进行数据采集或者停止数据采集。实施例2如图7所示,本实用新型实施例二提出一种CNC智能网关应用方法,该方法可以通过上述实施例1提供的CNC智能网关来执行该方法具体包括以下步骤:步骤21,使第一接口102与数据采集设备连接;步骤22,使至少一个第二接口1031与具有对应接口类型的CNC设备连接;该智能网关还包括一个计算机闪存设备105(NANDflashmemory,NAND),用于存储该CNC智能网关的配置信息,配置信息包含机床种类、机床通讯的秘钥、机床的IP地址、采集通道、端口号、采集频率和采集方式等信息。该CNC智能网关的处理器101根据配置信息可以识别具有对应接口类型的CNC设备;具体连接方式包括:使以太网接口连接支持以太网采通道的CNC设备;使串口采集接口连接支持串口采集的CNC设备;使IO接口连接支持IO采集的机床。步骤23,使处理器101根据连接有CNC设备的第二接口1031的接口驱动使该第二接口1031与CNC设备建立通信连接,根据第一接口102对应的接口驱动与第一接口102连接的数据采集设备建立通信连接;其中使处理器101根据连接有数据采集设备的第二接口1031的接口驱动使该第二接口1031与数据采集设备建立通信连接后,还包括:使处理器101判断集成的数据采集驱动中是否存在与第二接口1031连接的CNC设备相对应的驱动;若是,使处理器101根据数据采集驱动对连接至第二接口1031的CNC设备进行数据采集;若否,则提示不存在与第二接口1031连接的CNC设备对应的数据采集驱动。步骤24,使处理器101根据数据采集驱动对连接至第二接口1031的CNC设备进行数据采集,并将采集的数据通过第一接口102发送至数据采集设备。该CNC智能网关还包括存储部件104,存储部件104与处理器101连接;处理器101判断第一接口102与数据采集设备之间的通信是否中断,若是则将采集的CNC设备的数据存储于存储部件104中,当第一接口102与数据采集设备之间的通信连接恢复后,将第一接口102与数据采集设备之间的通信连接中断期间获取的数据发送至数据采集设备。其中使处理器101根据数据采集驱动对连接至第二接口1031的CNC设备进行数据采集包括:使处理器101根据网口配置信息获取机床的种类、IP地址和端口信息;使处理器101根据串口配置信息,获取com口编号、波特率、流控和校验位信息;使处理器101根据IO板的配置信息,获取IO点位、采集频率等信息。实施例3本实用新型实施例3提供了一种CNC智能网关应用系统,如图8所示,该CNC智能网关应用系统包括CNC设备组108,还包括CNC智能网关100和数据采集设备109;CNC设备组108与CNC智能网关100连接;数据采集设备109与CNC智能网关100连接;CNC设备组108通过CNC智能网关100与数据采集设备109实现数据传输。其中CNC设备组108分别指不同的CNC设备型号,这些CNC设备可以具有不同的通讯接口其中数据采集设备109可以是个人计算机、手机、平板或者数据服务器,在此不做具体限定。基于上述分析可知,与相关技术中的网关装置相比,本实用新型实施例提供的网关装置包括处理器、第一接口和第二接口组,第二接口组包括至少两个对应不同类型的第二接口,处理器分别与第一接口和各个第二接口连接;处理器集成有对应第一接口和各个第二接口的接口驱动,以及集成有对应多种类型的CNC设备的数据采集驱动;第一接口,用于与数据采集设备连接;第二接口,用于与具有对应接口类型的CNC设备连接;处理器,用于根据各个第二接口分别对应的接口驱动与任一第二接口连接的CNC设备建立通信连接,根据数据采集驱动对连接至第二接口连接的CNC设备进行数据采集;以及,用于根据第一接口对应的接口驱动与第一接口连接的数据采集设备建立通信连接,并将采集的数据通过第一接口发送至数据采集设备。本实用新型实施例提供的CNC智能网关,能够兼容多种具有不同通讯接口的数控机床,以及采集具有不同通讯接口的数控机床的数据,将数据通过统一的通讯接口发送到数据采集设备,使得用户可以通过一台数据采集设备同时监控多个数控机床,为采集具有不同通讯接口的CNC设备提供了条件。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。最后应说明的是:以上实施例,仅为本实用新型的具体实施方式,用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制,本实用新型的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本
技术领域
:的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3 
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1