基于物联网的智能数控机床控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的智能数控机床控制方法，包括如下步骤：在多个远程控制终端处生成多个控制信息；由控制中心收集系统负载信息；计算单位时间内能够用于传输所生成的控制信息的资源数；接收多个远程控制终端所发送的控制信息大小消息；基于控制信息的资源数及控制信息大小，生成单位时间内不冲突竞争传输机会；预测单位时间内所接收的竞争传输的个数；推断冲突概率；如果冲突概率大于门限值，则由控制中心调整单位时间内所接收的竞争传输的个数，并定义理想竞争传输的个数；推算当前能够进行传输的远程控制终端的个数；向G个随机选择的远程控制终端发送允许发送信息；由接收到允许发送信息的远程控制终端向控制中心发送控制信息；以及将控制信息转发至数控机床。

Control Method and System of Intelligent NC Machine Tool Based on Internet of Things

The invention discloses an intelligent NC machine tool control method based on the Internet of Things, which includes the following steps: generating multiple control information at multiple remote control terminals; collecting system load information by the control center; calculating the number of resources that can be used to transmit the generated control information in a unit time; receiving control information size messages sent by multiple remote control terminals; and Controlling the number of resources and the size of control information to generate non-conflicting competitive transmission opportunities per unit time; predicting the number of competitive transmission received per unit time; inferring the probability of conflict; if the probability of conflict is greater than the threshold value, the control center adjusts the number of competitive transmission received per unit time and defines the number of ideal competitive transmission; and calculating the number of currently available advances. The number of remote control terminals for row transmission; sending allowable transmission information to G randomly selected remote control terminals; sending control information to control center by remote control terminals receiving allowable transmission information; and transmitting control information to NC machine tools.

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的智能数控机床控制方法及系统
本专利技术是关于智能机械制造
，特别是关于一种基于物联网的智能数控机床控制方法及系统。
技术介绍
机床装备是装备制造业的工作母机，是国民经济发展特别是工业经济发展的重要基础。一方面，随着制造业迅速发展，各种加工机床装备也开始不断的进步升级，从普通车床，数控机床到加工中心等。相应的，加工工艺也在发生巨大的变化：比如机床的选择、加工方式的选择、加工工艺的选择、刀夹具参数的确定以及机床在加工运行过程中的参数的确定等，都需要企业花费大量的资源来进行设计和管理；另一方面，随着市场竞争的日趋激烈以及新兴信息技术与制造技术的融合应用，全球机床装备行业正逐步向数字化、物联化、网络化、服务化和智能化等方向发展。而人力成本的日益增加，资源红利的逐步消失，以及全球制造产业链不断的向南亚转移，使得我国机床装备行业在新趋势下面临着较大的下行压力。如何在广域范围内实现各类异构机床装备资源的集约化、网络化、服务化管控和协同共享，提升其跨区域的业务协作能力和整体竞争能力，助推整个机床装备产业链的转型升级，已成为当前我国机床装备行业的发展难题。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的智能数控机床控制方法及系统，其能够克服现有技术的缺点。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于物联网的智能数控机床控制方法，包括如下步骤：在多个远程控制终端处生成多个控制信息；由控制中心收集系统负载信息A；由控制中心基于系统负载信息，计算单位时间内能够用于传输所生成的控制信息的资源数B；由控制中心接收多个远程控制终端所发送的控制信息大小消息，其中，控制信息大小消息指示控制信息大小C；由控制中心基于用于传输所生成的控制信息的资源数以及控制信息大小，生成单位时间内不冲突竞争传输机会D；由控制中心预测单位时间内所接收的竞争传输的个数E；由控制中心基于单位时间内不冲突竞争传输机会D以及单位时间内所接收的竞争传输的个数E，推断冲突概率F；如果冲突概率大于门限值，则由控制中心调整单位时间内所接收的竞争传输的个数以使得冲突概率小于门限值，并定义使得冲突概率小于门限值的经过调整的单位时间内所接收的竞争传输的个数为理想竞争传输的个数E2；由控制中心基于理想竞争传输的个数E2，推算当前能够进行传输的远程控制终端的个数G；由控制中心向G个随机选择的远程控制终端发送允许发送信息；由接收到允许发送信息的远程控制终端向控制中心发送控制信息；以及由控制中心将控制信息转发至数控机床。在一优选的实施方式中，其中，系统负载信息是系统带宽被占用的比例；通过下式由控制中心基于用于传输所生成的控制信息的资源数以及控制信息大小，生成单位时间内不冲突竞争传输机会D：D＝1000×(B/C)其中，单位时间内能够用于传输所生成的控制信息的资源数B的单位为比特，控制信息大小C的单位为比特。在一优选的实施方式中，通过下式由控制中心基于单位时间内不冲突竞争传输机会D以及单位时间内所接收的竞争传输的个数E，推断冲突概率F：在一优选的实施方式中，由控制中心预测单位时间内所接收的竞争传输的个数E具体为：由控制中心确定当前时刻之前的预定时间段内的单位时间内所接收的传输的个数；将当前时刻之前的预定时间段内的单位时间内所接收的传输的个数与预定倍数相乘，以得到单位时间内所接收的竞争传输的个数E；其中，预定倍数的范围为1.3-1.5。在一优选的实施方式中，由控制中心调整单位时间内所接收的竞争传输的个数以使得冲突概率小于门限值包括如下步骤：基于门限值以及单位时间内不冲突竞争传输机会D，反推单位时间内所接收的竞争传输的个数的最大值；确定每个远程控制终端的传输时间间隔；基于反推得到的单位时间内所接收的竞争传输的个数的最大值以及所确定的每个远程控制终端的传输时间间隔，得出经过调整的单位时间内所接收的竞争传输的个数为理想竞争传输的个数E2。本专利技术还提供了一种基于物联网的智能数控机床控制系统，其特征在于：基于物联网的智能数控机床控制系统包括：多个远程终端，其中多个远程终端中的每一个远程终端被配置为生成多个控制信息；和控制中心，控制中心与多个远程终端通信连接，并且控制中心与数控机床通信连接；控制中心被配置为：收集系统负载信息A；基于系统负载信息，计算单位时间内能够用于传输所生成的控制信息的资源数B；接收多个远程控制终端所发送的控制信息大小消息，其中，控制信息大小消息指示控制信息大小C；基于用于传输所生成的控制信息的资源数以及控制信息大小，生成单位时间内不冲突竞争传输机会D；预测单位时间内所接收的竞争传输的个数E；基于单位时间内不冲突竞争传输机会D以及单位时间内所接收的竞争传输的个数E，推断冲突概率F；如果冲突概率大于门限值，则调整单位时间内所接收的竞争传输的个数以使得冲突概率小于门限值，并定义使得冲突概率小于门限值的经过调整的单位时间内所接收的竞争传输的个数为理想竞争传输的个数E2；基于理想竞争传输的个数E2，推算当前能够进行传输的远程控制终端的个数G；向G个随机选择的远程控制终端发送允许发送信息；由接收到允许发送信息的远程控制终端向控制中心发送控制信息；将控制信息转发至数控机床。在一优选的实施方式中，其中，系统负载信息是系统带宽被占用的比例；通过下式由控制中心基于用于传输所生成的控制信息的资源数以及控制信息大小，生成单位时间内不冲突竞争传输机会D：D＝1000×(B/C)其中，单位时间内能够用于传输所生成的控制信息的资源数B的单位为比特，控制信息大小C的单位为比特。在一优选的实施方式中，通过下式由控制中心基于单位时间内不冲突竞争传输机会D以及单位时间内所接收的竞争传输的个数E，推断冲突概率F：在一优选的实施方式中，由控制中心预测单位时间内所接收的竞争传输的个数E具体为：由控制中心确定当前时刻之前的预定时间段内的单位时间内所接收的传输的个数；将当前时刻之前的预定时间段内的单位时间内所接收的传输的个数与预定倍数相乘，以得到单位时间内所接收的竞争传输的个数E；其中，预定倍数的范围为1.3-1.5。在一优选的实施方式中，由控制中心调整单位时间内所接收的竞争传输的个数以使得冲突概率小于门限值包括如下步骤：基于门限值以及单位时间内不冲突竞争传输机会D，反推单位时间内所接收的竞争传输的个数的最大值；确定每个远程控制终端的传输时间间隔；基于反推得到的单位时间内所接收的竞争传输的个数的最大值以及所确定的每个远程控制终端的传输时间间隔，得出经过调整的单位时间内所接收的竞争传输的个数为理想竞争传输的个数E2。与现有技术相比，本专利技术的基于物联网的智能数控机床控制方法及系统具有如下优点：我国目前正在推进工业4.0以及中国制造2025计划。在该进程中，如何实现工厂自动化生产以及智能生产仍然是重大的技术难题。目前家用物联网技术已经渐渐开始普及，用户可以通过无线网络控制家庭中的多种电器，能够实时监测家中电器的状态等等。但是工业级物联网传输和家用级物联网传输具有不同的技术要求，直接将家用物联网技术“移植”到工厂中往往是不能实现工业智能化目标的。工业级物联网传输的一个重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的智能数控机床控制方法，其特征在于：所述基于物联网的智能机床控制方法包括如下步骤：在多个远程控制终端处生成多个控制信息；由控制中心收集系统负载信息A；由控制中心基于所述系统负载信息，计算单位时间内能够用于传输所生成的控制信息的资源数B；由控制中心接收所述多个远程控制终端所发送的控制信息大小消息，其中，所述控制信息大小消息指示控制信息大小C；由控制中心基于所述用于传输所生成的控制信息的资源数以及所述控制信息大小，生成单位时间内不冲突竞争传输机会D；由控制中心预测单位时间内所接收的竞争传输的个数E；由控制中心基于所述单位时间内不冲突竞争传输机会D以及单位时间内所接收的竞争传输的个数E，推断冲突概率F；如果所述冲突概率大于门限值，则由控制中心调整单位时间内所接收的竞争传输的个数以使得所述冲突概率小于所述门限值，并定义使得所述冲突概率小于所述门限值的经过调整的单位时间内所接收的竞争传输的个数为理想竞争传输的个数E2；由控制中心基于所述理想竞争传输的个数E2，推算当前能够进行传输的远程控制终端的个数G；由控制中心向G个随机选择的远程控制终端发送允许发送信息；由接收到所述允许发送信息的远程控制终端向所述控制中心发送所述控制信息；以及由控制中心将所述控制信息转发至数控机床。...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智能数控机床控制方法，其特征在于：所述基于物联网的智能机床控制方法包括如下步骤：在多个远程控制终端处生成多个控制信息；由控制中心收集系统负载信息A；由控制中心基于所述系统负载信息，计算单位时间内能够用于传输所生成的控制信息的资源数B；由控制中心接收所述多个远程控制终端所发送的控制信息大小消息，其中，所述控制信息大小消息指示控制信息大小C；由控制中心基于所述用于传输所生成的控制信息的资源数以及所述控制信息大小，生成单位时间内不冲突竞争传输机会D；由控制中心预测单位时间内所接收的竞争传输的个数E；由控制中心基于所述单位时间内不冲突竞争传输机会D以及单位时间内所接收的竞争传输的个数E，推断冲突概率F；如果所述冲突概率大于门限值，则由控制中心调整单位时间内所接收的竞争传输的个数以使得所述冲突概率小于所述门限值，并定义使得所述冲突概率小于所述门限值的经过调整的单位时间内所接收的竞争传输的个数为理想竞争传输的个数E2；由控制中心基于所述理想竞争传输的个数E2，推算当前能够进行传输的远程控制终端的个数G；由控制中心向G个随机选择的远程控制终端发送允许发送信息；由接收到所述允许发送信息的远程控制终端向所述控制中心发送所述控制信息；以及由控制中心将所述控制信息转发至数控机床。2.如权利要求1所述的基于物联网的智能数控机床控制方法，其特征在于：其中，所述系统负载信息是系统带宽被占用的比例；通过下式由控制中心基于所述用于传输所生成的控制信息的资源数以及所述控制信息大小，生成单位时间内不冲突竞争传输机会D：D＝1000×(B/C)其中，单位时间内能够用于传输所生成的控制信息的资源数B的单位为比特，所述控制信息大小C的单位为比特。3.如权利要求2所述的基于物联网的智能数控机床控制方法，其特征在于：通过下式由控制中心基于所述单位时间内不冲突竞争传输机会D以及单位时间内所接收的竞争传输的个数E，推断冲突概率F：4.如权利要求3所述的基于物联网的智能数控机床控制方法，其特征在于：由控制中心预测单位时间内所接收的竞争传输的个数E具体为：由控制中心确定当前时刻之前的预定时间段内的单位时间内所接收的传输的个数；将当前时刻之前的预定时间段内的单位时间内所接收的传输的个数与预定倍数相乘，以得到单位时间内所接收的竞争传输的个数E；其中，所述预定倍数的范围为1.3-1.5。5.如权利要求4所述的基于物联网的智能数控机床控制方法，其特征在于：由控制中心调整单位时间内所接收的竞争传输的个数以使得所述冲突概率小于所述门限值包括如下步骤：基于所述门限值以及所述单位时间内不冲突竞争传输机会D，反推单位时间内所接收的竞争传输的个数的最大值；确定每个远程控制终端的传输时间间隔；基于反推得到的单位时间内所接收的竞争传输的个数的最大值以及所确定的每个远程控制终端的传输时间间隔，得出经过调整的单位时间内所接收的竞争传输的个数为理想竞争传输的个数E2。6.一种基于物联网的智...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆祝，
申请(专利权)人：泉州市信贵机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35