数控机床现场数据采集监控系统研究与OPC技术应用

本文主要探讨了数控机床的现场数据实时采集和监视系统的研究，作者肖士利和叶文华来自南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室。在当前制造企业中，实时采集、传输、处理和分析生产现场信息对于快速决策和响应至关重要。然而，由于数控机床的多样性和异构性，以及许多数控系统的封闭性，使得企业在获取机床现场数据方面面临挑战。 文章首先指出，虽然数控技术极大地推动了传统制造业的革新，但大部分现有的数控机床并不具备自动采集加工状态的功能。随着制造自动化和企业信息化的发展，企业对于实时数据的需求日益增强，这些数据对于生产管理、决策制定以及资源优化具有重要意义。 针对这一问题，研究者提出了两种数据采集方法：一是基于数控机床自带的标准通信接口，例如RS-232串口、DNC接口、OPC接口和网络接口，这些接口允许获取机床的开关量和模拟信号，提供了灵活性和通用性；二是基于数控机床电气控制电路的数据采集方法，这种方法主要关注开关量信号，可能无法获取到全部的模拟信息，但能更直接地接触到机床的核心电气信号。 第一种方法依赖于数控机床的标准化接口，优点在于兼容性强，易于实现，适用于大多数数控设备。然而，其缺点可能包括接口兼容性问题、通信距离有限和数据格式限制等。相比之下，第二种方法更深入地利用了机床内部结构，通过获取电气信号可以实现更精确的加工状态监控，但可能需要定制化硬件和软件支持，且对技术人员的专业知识有较高要求。 文中详细介绍了基于OPC技术和外部PLC（可编程逻辑控制器）的数据采集方法，OPC作为一种工业标准接口，能够有效地将数控机床与上层管理系统连接起来，实现数据的无缝集成。通过这种方式，企业可以实时掌握机床的工作状态，提升生产效率，同时也有利于决策支持系统的建设。 总结来说，本文对数控机床的现场数据采集方法进行了深入探讨，特别是在采用OPC技术和PLC进行数据采集方面的实践与比较，这对于提高制造业的信息化水平、优化生产过程和增强企业竞争力具有重要的指导意义。随着信息技术的进步，未来数据采集和监控系统将进一步智能化，为制造企业提供更为高效和精确的运营支持。