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数控车间信息集成技术研究

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-06-27 0:07:20 * 浏览: 0
CNC车间是一个复杂的生产系统,其中信息流和物料流相交。其生产活动涉及相互服务和许多层次的约束,例如人员,流程,信息,技术,资源和管理。 。因此,传统的管理模式不适合现代数控设备的加工环境,限制了数控加工效率的提高,而数控车间管理信息的实现是提高生产效率的有效途径。数控车间的数字化改造是信息化的重要研究方向。数控车间的信息集成是关键技术之一。车间数字信息集成由于多领域信息,信息的不确定性和信息来源的多样性,给信息集成带来了一定的困难。基于通用对象请求代理系统结构和其他组件技术的信息集成。对于车间中的信息集成,由于环境可控,它具有速度较快的优势| 61,但是车间与企业其他部门甚至企业外部的集成是必需的。也就是说,存在许多缺点。例如,当与其他协议交互时,它们不能很好地工作。 DCOM不能用于调用Java组件,远程方法不能用于调整/ IP访问端口请求。但是,基于Web服务的集成对于车间对象之间的集成没有多大意义。它不具有快速高效的组件技术(例如DCOM)的特性。目前,根据CNC车间生产的特点,提出的整体集成解决方案数量不多17-81。因此,在分析数控车间的数字硬件集成和业务活动特点的基础上,提出了基于DCOM组件和Web服务的数控系统。车间信息的混合集成方法建立了一个集成框架,有效解决了数控车间的问题。 CNC车间内部和外部的信息集成。 1 CNC车间的整体业务流程CNC车间的硬件环境涉及各种异构的数字功能实体,例如CNC机床,数字测量设备(坐标测量机),运输设备(自动导引车,机器人)和存储设备。设备(自动化三维仓库)等。由于这些实体具有不同的分发环境和组合,因此它们需要提供一系列支持服务(信息交互和功能集成)以支持异构环境中不同功能实体之间的互操作性和协作,以实现高效的运营。因此,可以确定其业务活动不同于常规加工车间,信息描述,信息载体和传输,例如过程配方,数控编程和传输,生产支持等。目前,大多数企业的流程部门仅接受流程文件的批准,而流程设计任务则委托给车间技术部门来完成。讲习班的活动应包括计算机辅助过程设计(ComputerAidedProcessPlanning,CAPP)。这里的CAPP与传统的CAPP不同。它要求其基础数据(例如工具,设备和其他资源信息)来自车间系统集成平台,并且是通过过程资源组件获取的,同时,必须将其集成到企业级产品数据管理中(ProductDataManagement (PDM)平台实现零件设计信息,过程知识的获取和过程文件的存储。车间生产任务管理系统不仅需要从企业资源管理系统中获取生产计划信息,零件加工工艺路线和流程设计系统中已使用的资源信息,还需要从车间资源管理系统中获取资源使用状态信息。因此,车间的整个业务流程需要各个个体之间的信息交互双方的业务。 CNC生产车间的生产方式以任务为导向。讲习班通过过程准备工作(例如过程准备,订单接收,计划管理,任务分配,生产准备,生产计划,信息收集,成品存储和成本核算)整合了制造资源管理。在支持下,实现生产目标。如数控车间业务执行流程图所示。基于车间业务的执行过程,本文考虑了数控车间现场信息采集,设备管理与能力评估,信息导航显示活动域和数据冗余等,数控车间生产业务等方面的要求。另外,集成系统还具有一些辅助子系统,例如该系统分为四个主要执行功能系统4点fC4PP,生活管理管理,基本数据管理等。数控,加工仿真,生产过程管理,生产准备,资源管理,2系统集成设计数控车间信息集成的核心是内容集成。通过该接口,可以实现内部功能系统之间的数据交换和功能互连,并将分散的功能组件组合在一起形成一个协调的整体,从而实现车间的整体业务功能。根据上述数控车间数字化的功能划分以及相互之间信息交换的需要,设计了如图所示的数控车间子系统之间的信息流程图。根据信息流程图,设计了数控车间的数字信息系统集成框架,如图所示。流程-访问者-访问者生产状态检查和控制准备-H发布者-*发布者处理过程模拟*-访问者-H-访问者生产过程管理-H-发布者基础发布者生产资源管理-访问者数据库-访问设备-发布者能力评估动态书* 1存取器工具信息导航*发布者-发布者设计CNC车间的数字控制信息集成框架,以便可以一次将数据用于全局输入,并生成源维护以确保数据的性别和良好的协同作用部门之间。通过车间软件平台系统的实现,实现了信息的重用,功能的重叠,车间管理业务流程的整合和规范化,勾勒了各部分的功能边界,以优化流程生产管理。系统数据源存储在统一的数据库中,每个子系统分配不同的用户访问权限。基础数据库表的设计基于E-R图,并采用第三范式。不同子系统的数据使用关系数据库的表视图实现数据共享,可以保证数据的一致性和同步性。车间系统与外部环境之间的数据集成可以采用中间件技术,并开发相应的接口程序来读取中间数据,例如文件(* .txt,*。xls),可扩展标记语言(XML)和中间数据。表以确保系统之间数据的安全性。对于数控车间的数字化,将车间制造资源的整个系统集成在统一的信息基础平台上,以实现源信息的描述和集成,以支持异构环境中不同功率信息的可控性是非常重要的。关于ifAc系统数据。属性归因于不同实体之间的互操作性和协作,以及集中式管理系统的子系统的管理。它们的生成,修改和维护都由子系统安排和使用。首先,根据车间硬件对集成制造系统的要求,应用万维网联盟的资源描述方法,对数控车间硬件本体进行建模,构建制造资源本体库,并将制造资源存储到车间然后,在库中创建实例,然后设计生产资源。管理子系统对制造资源本体数据库进行统一管理,并向集成系统提供制造资源的信息服务。建立的资源本体模型包括资源本体,资源类别,资源集合,资源视图,资源能力和资源状态等。以上内容可以组合成不同的视图,并用于不同的场合,例如过程设计中的资源设计和生产。管理资源状态等。制造资源本体模型如下所示。 2.1基于分布式组件对象模型的车间系统中各个子系统的集成以功能组件的形式实现。首先将功能组件封装到具有DCOM接口的组件中,对每个子系统执行统一的对象建模和结构设计,并通过DCOM技术的分析,将相关的决策模型和控制算法封装在相应的知识库和数据库中。系统功能模型,调节业务组件和组件边界,设计每个功能子组件,然后将与每个功能子组件相关的生产业务活动封装在一起,构成一个功能组件,以实现车间的特定业务设备管理组件等活动封装了设备添加,设备维护和设备报废的过程,以及设备查询和设备状态发布的过程,还使用接口描述语言(InterfaceDefinitionLanguage,IDL)描述了此功能组件并获得了e IDL接口文件。每个功能组件都使用动态客户端/服务器(C / S)结构,即每个功能组件都可以用作客户端应用程序来调用DCOM对象提供的服务,也可以用作DCOM对象的设计要求。服务。封装以实现系统集成。每个功能模块都设置有信息访问器(信息访问组件)和信息发布者(信息发布组件)。使用信息访问器查询并获取其他模块发布的信息,例如API-FindXXX用于信息查询,API〜GetXXX用于信息获取,信息发布者将本模块的权限生成的公共研讨会信息发布到system,用于系统中的其他功能模块,例如API-PutXXX来实现信息的发布。需要发布的消息格式以预定义的方式执行。格式包括消息名称,消息描述,消息获取方法和注意事项。信息的内容如下所示。本文提出的信息发布者和信息访问者的工作原理类似于发布/订阅中间件。当此组件中发生某种类型的事件(例如发生设备故障)时,该组件的信息发布者将订阅此类事件。该组件的组件会发出通知(触发事件)。在接收到通知之后,接收组件的信息访问器决定是否响应该通知。同时,信息发布者将信息保存在集成平台的信息队列(临时数据库)中,并等待信息接收者的信息访问者取出信息。信息发布者和信息访问者之间的通信是异步的。事件订阅者订阅事件后,它可以开始做其他事情。发布者发布通知后,它不必等待订阅者响应。在具体实现中,由IDL编译器编译功能组件的IDL文件后,生成用于客户端应用程序的Stub原始程序(信息访问器)和用于服务器的Skeleton原始程序(信息发布器),然后编写一个客户程序刺激和处理对已定义对象的操作请求,为服务器编写代码以响应和实现客户请求,最后,将原始Stub程序包含在客户端应用程序项目,链接构建可执行的客户端程序,将Skeleton原始程序包含在DCOM服务器项目中,并链接以生成可执行服务器程序。通过对象适配器将Server对象类注册到真实库中。这样,当客户端使用Server对象时,服务器可以自动运行。在使用DCOM规范建立功能组件模型之后,使用DCOM规范和网络提供的“软总线”结构,将每个成员组件,系统管理组件和其他组件分别打包到具有IDL接口的DCOM应用程序对象中。由系统管理组件提供的注册功能,每个成员组件以即插即用的方式连接到整个系统集成框架,从而实现各种功能组件的快速集成。操作系统时,其他基于DSHi的要求和实际系统要求均基于成本。 2.2基于Web的研讨会系统与外部相关系统的集成研讨会内部信息和外部信息的集成通常不在同一地区,并且可能需要Internet访问。为了实现通信,不再适合使用组件技术。可以通过WebServices技术,通过在超文本传输​​协议(HyperTextTransferProtocolHTTP)上使用简单对象访问协议(SimpleObjectAccessProtocol,SOAP)来实现信息集成。为车间外部需要访问的每个系统设置ERP访问器和PDM访问器,例如企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP),PDM等,以获取车间所需的生产计划和产品信息。同时,对于研讨会需要发布的信息,请设置信息发布者以将系统信息发布到研讨会之外。访问表使用标准的Web服务接口,该接口是根据企业ERP和PDM定制的。访问者可以实现信息查询和ERP和PDM的获取,例如信息查询API-FindXXX,信息获取API-GetXXX(XXX表示企业信息,例如本月的生产计划,生产计划等),发布者也可以使用标准的Web服务接口来实现,发布系统需要发布的信息,例如API-PutXXX(生产进度,设备状态等)。通过Web界面提供Web服务