物聯(lián)網(wǎng)與數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)探討

 計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展帶來了傳統(tǒng)制造業(yè)的變革，世界上的工業(yè)大國紛紛加大科研資金，對現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行全面的研究，終于提出了全新的方案。本篇文章提到的將先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到數(shù)控機(jī)床監(jiān)控系統(tǒng)中，通過現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行監(jiān)控和故障診斷等，大大提高了我國數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控水平，增強(qiáng)了精準(zhǔn)度，提高了工作效率。
    作為新興行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)，經(jīng)過不斷的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)越來越成熟，逐漸被越來越多的人所認(rèn)可并廣泛應(yīng)用到眾多領(lǐng)域當(dāng)中，其中包括：工業(yè)、醫(yī)療、航天、消防等。它作為一種創(chuàng)新型的技術(shù)，瞬間在全世界引起了轟動(dòng)。相信在不久的將來，物聯(lián)網(wǎng)將得到空前的發(fā)展，將對整個(gè)世界的經(jīng)濟(jì)起到推動(dòng)的作用。
    物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)控監(jiān)控系統(tǒng)
    物聯(lián)網(wǎng)是由四個(gè)主要的部分構(gòu)成的，自上而下依次是應(yīng)用層、中間層、接入網(wǎng)絡(luò)層和物聯(lián)網(wǎng)感知層。什么是物聯(lián)網(wǎng)感知層呢？就是對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集和感知，感知到的對象既可以是單獨(dú)存在的物體，也可能是一個(gè)區(qū)域。網(wǎng)絡(luò)層的功能主要是數(shù)據(jù)處理，對數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，連接到核心網(wǎng)絡(luò)。而位于應(yīng)用層下面的是中間層，它的功能是把傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存在適當(dāng)?shù)幕ヂ?lián)網(wǎng)服務(wù)器上，它主要含有管理型服務(wù)器、存儲(chǔ)資源的服務(wù)器和中間件等設(shè)備。位于頂端的應(yīng)用層則是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用功能，像智能醫(yī)療、智能電網(wǎng)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等方面^。
    隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)水平也在隨之提高，應(yīng)用的領(lǐng)域也更為寬泛，為當(dāng)今機(jī)械控制業(yè)的發(fā)展提供了新的機(jī)遇。物聯(lián)網(wǎng)與機(jī)械控制業(yè)的巧妙結(jié)合更是社會(huì)進(jìn)步的需要，這種新的理念和方式也面臨著一定的挑戰(zhàn)。同國外先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床監(jiān)控系統(tǒng)作比較，我國的監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)還不夠先進(jìn)，由于缺少核心技術(shù)，我國高性能的控制系統(tǒng)中比較關(guān)鍵的部件大多依賴于國外引進(jìn)，有的國內(nèi)廠商經(jīng)過研究也確實(shí)建立了自己的品牌，但是在產(chǎn)品性能、功能上遠(yuǎn)不及進(jìn)口的。近些年來，有的制造商意識(shí)到了這一問題，紛紛從國外引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和高素質(zhì)的人才，來支持自己品牌的研發(fā)，還有的是通過海內(nèi)外并購等方式也獲得了一些國外的高端技術(shù)，但是由于缺少對機(jī)床的基本架構(gòu)、控制的精準(zhǔn)度、系統(tǒng)的可靠性等方面的重點(diǎn)研究，使得創(chuàng)新能力下降，導(dǎo)致國內(nèi)的數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)遠(yuǎn)的落后于西方發(fā)達(dá)國家。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)我國的數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)存在很多的不足，主要有：功能少、加工精準(zhǔn)度底、制造水平低、管理不到位、核心技術(shù)缺乏。
    遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)的意義
    遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的根本目標(biāo)在于，讓系統(tǒng)的操作人員即使不在現(xiàn)場或者天氣惡劣的時(shí)候也能夠監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，接受過專業(yè)訓(xùn)練的操作人員利用本地的資源對遠(yuǎn)方的對象進(jìn)行控制，以檢測設(shè)備、維護(hù)設(shè)備，從而減少現(xiàn)場的值班人員，大大的提高了工作效率。利用這種設(shè)備，可以起到提早預(yù)防某種隱形故障的作用。綜上所述：物聯(lián)網(wǎng)機(jī)床遠(yuǎn)程的智能監(jiān)控設(shè)備應(yīng)該滿足以下條件：集中化的管理機(jī)床，這樣可以提高機(jī)床工作的效率；加強(qiáng)對機(jī)床數(shù)據(jù)的保護(hù)，工作人員智能改動(dòng)簡單的數(shù)據(jù)，這樣就減少了由于人員的失誤帶來的損失；鎖定機(jī)床后進(jìn)行維護(hù)，這樣能避免操作者因沒能及時(shí)維護(hù)而造成的減少機(jī)床壽命的問題的發(fā)生。
    遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)是由機(jī)床信息終端、數(shù)據(jù)交換以及系統(tǒng)感知與機(jī)床監(jiān)控中心四大部分組成的。
    3.1.機(jī)床信息終端的構(gòu)造
    數(shù)控機(jī)床硬件系統(tǒng)的主要核心是主控CPU，它與各種接口的鏈接是經(jīng)過總線與模塊來實(shí)現(xiàn)的，控制模塊在接收到CPU傳來的控制信號(hào)，來實(shí)行對機(jī)床的控制，通訊模塊來完成和監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)通訊，供電的責(zé)任由電源管理模塊來完成，對于遠(yuǎn)程機(jī)床的工作畫面和使用面板的控制是由智能監(jiān)控模塊負(fù)責(zé)，操作面板是為用戶提供的便捷的操作界面。
    3.2.數(shù)據(jù)交換中心的設(shè)計(jì)
    在物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)交換中心的地位是非常重要的，整個(gè)系統(tǒng)的工作流暢性和工作效率是由這個(gè)數(shù)據(jù)交換中心的運(yùn)行速度和精準(zhǔn)度決定的。此外，在數(shù)據(jù)的識(shí)別方面，它也能提供翻譯的作用，它將數(shù)控機(jī)床終端傳來的難以理解的二進(jìn)制代碼快速地翻譯成我們能理解的符號(hào)，反之，也是這個(gè)流程。
    3.3.感知系統(tǒng)的構(gòu)建
    系統(tǒng)感知這一模塊主要是通過物聯(lián)網(wǎng)思想的運(yùn)用，在加工的物件上加一個(gè)射頻標(biāo)簽，機(jī)床上安裝無線感知模塊，這樣，只要是在車間的范圍內(nèi)都能隨時(shí)感知機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)，并對全過程進(jìn)行跟蹤感知，而且一旦出現(xiàn)問題，就能準(zhǔn)確的定位，是哪一臺(tái)機(jī)床出現(xiàn)的故障，通過這樣的方式使管理更加簡單。
    3.4.數(shù)據(jù)監(jiān)控中心的設(shè)計(jì)
    數(shù)控機(jī)床監(jiān)控系統(tǒng)界面的編寫是采用虛擬儀器技術(shù)，它的仿真功能是十分強(qiáng)大的，比如，各類工具、設(shè)備等，與此同時(shí)，還能進(jìn)行線上測試，大大的節(jié)約了成本。點(diǎn)擊操作界面上的發(fā)送按鈕，系統(tǒng)就會(huì)接受到指令，經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)給終端節(jié)點(diǎn)上的數(shù)控機(jī)床，機(jī)床收到信息后，開始執(zhí)行指令，同時(shí)操作界面能顯示出機(jī)床組網(wǎng)和運(yùn)行狀態(tài)的信息，關(guān)閉系統(tǒng)被按下時(shí)，同樣的原理，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉，阻止在線查看。點(diǎn)擊機(jī)床監(jiān)控按鈕，機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)顯示出來，如果不在設(shè)置數(shù)值范圍內(nèi)，界面上的指示燈亮起，維修人員就會(huì)接受指令，對報(bào)警的機(jī)床進(jìn)行維護(hù)，從而提高了工作效率^。

    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，大大的提高了檢測技術(shù)水平，提高了效率，對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。