一种NC-Link层、基于其的通讯系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种NC

【技术实现步骤摘要】
一种NC
‑
Link层、基于其的通讯系统及方法


[0001]本专利技术属于工业互联通讯领域，更具体地，涉及一种NC
‑
Link层、基于其的通讯系统及方法。

技术介绍

[0002]随着智能制造的不断发展，数控装备的联网已经成为了现代制造业的信息化管理的重要基础。数控装备(包括数控机床、机器人、量仪和传感器)是制造业的重要基础装备，是数字工厂最前端的执行和感知设备。以数字化为基础，贯通装备间的信息交流途径、加强历史数据的应用是数控装备向智能装备转变的主要方式和途径。装备的互联互通是建立数字化和智能工厂的关键技术。
[0003]目前，国外关于自动化设备及数控机床的互联互通协议方面比较有名的是MTConnect协议和OPC UA协议。美国机械制造技术协会(AMT)在2006年提出了MTConnect协议，用于机床设备的互联互通。2006年标准国际组织OPC(OLE Process Control)基础上重新发展了OPC UA工控互联协议。
[0004]但是上述MTConnect协议和OPC UA协议在现场车间数控装备联网的使用过程中都存在很多不足之处。OPC UA并不提供数控装备的标准参考模型，需要用户为数控装备定义设备模型，耗时耗力；MTConnect提供机床设备标准参考模型，但由于现场车间数控装备种类、数目众多，在使用过程中MTConnect需要单独为每个数控装备建立适配的设备模型，面对复杂的车间状况，车间可能有数百上千的数控装备，难以满足快速通讯的需求。
专利
技术实现思路

[0005]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种NC
‑
Link层、基于其的通讯系统及方法，旨在解决现有的车间数控装备联网的使用过程中，OPC UA并不提供数控装备的标准参考模型，需要用户为数控装备定义设备模型，耗时耗力；且MTConnect提供机床设备标准参考模型，但由于现场车间数控装备种类、数目众多，在使用过程中MTConnect需要单独为每个数控装备建立适配的设备模型，难以满足快速通讯的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于NC
‑
Link的通讯系统，包括：NC
‑
Link层和应用层；
[0007]NC
‑
Link层用于连接设备与应用层，建立两者之间的信息传输通道；应用层用于下发命令指令，并接收NC
‑
Link层反馈的数据和响应；NC
‑
Link层用于根据命令指令对设备进行数据采集；
[0008]NC
‑
Link层包括代理器和适配器；代理器上行与应用层存在兼容的接口，下行与多个适配器通过兼容接口连接；所述适配器的下行对应各数控设备；
[0009]适配器用于根据命令指令，对数控设备进行数据采集，将多种采集数据格式转换为统一的NC
‑
Link数据格式传递至代理器；
[0010]其中，设备均设置有唯一标识溯源码，顺次包括国家顶级节点标识、二级节点标识
代码、企业节点标识编码以及设备唯一标识码，支持数控设备的属性数据以及运行数据的唯一标识溯源，实现对数控设备生命周期的数据追溯；
[0011]代理器用于将接收的应用层下发的命令指令传递至适配器；并将接收的适配器反馈的数据和响应传输至应用层。
[0012]优选地，当应用层与设备建立交互时，
[0013]代理器用于注册设备唯一标识溯源码，并将设备NC
‑
Link模型文件的当前版本号转发至应用层；
[0014]应用层用于校对设备NC
‑
Link模型文件的当前版本号与应用层最近一次请求到的版本号的注册版本号是否匹配，若不匹配，则应用层经代理器向适配器发送设备NC
‑
Link模型文件的请求指令；
[0015]适配器用于启动时向代理器发送设备NC
‑
Link模型文件的当前版本号；在接收到设备对应的NC
‑
Link模型文件的请求指令时向代理器返回设备NC
‑
Link模型文件的当前版本。
[0016]优选地，当应用层进行数据查询时，
[0017]应用层用于通过代理器向适配器发送数据查询请求，并用于接收代理器转发的响应；
[0018]适配器用于根据接收到的数据查询请求进行数据处理后，将处理的数据项封装，向代理器发布响应。
[0019]优选地，当应用层进行数据采样时，
[0020]适配器用于根据自身模型文件的配置信息，定时对设备进行数据采样并将采样数据转发至代理器；
[0021]当应用层进行数据采样时，应用层向代理器发起采样数据订阅请求，代理器将采样数据定时转发至应用层。
[0022]优选地，当应用层进行数据下发时，
[0023]应用层用于发布数据下发命令，经代理器转发至适配器；
[0024]适配器用于根据数据下发命令获取相关数据，并将相关数据解析后传输至设备进行参数设置。
[0025]本专利技术提供了一种NC
‑
Link层，包括代理器和适配器；代理器上行与应用层存在兼容的接口，下行与多个适配器通过兼容接口连接；适配器的下行对应设备模块中的各设备；
[0026]适配器用于根据命令指令，对数控设备进行数据采集，将多种采集数据格式转换为统一的NC
‑
Link数据格式传递至代理器；
[0027]其中，设备均设置有唯一标识溯源码，顺次包括国家顶级节点标识、二级节点标识代码、企业节点标识编码以及设备唯一标识码，支持数控设备的属性数据以及运行数据的唯一标识溯源，实现对数控设备生命周期的数据追溯；
[0028]代理器用于将接收的应用层下发的命令指令传递至适配器；并将接收的适配器反馈的数据和响应传输至应用层。
[0029]本专利技术提供了一种基于NC
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Link的通讯方法，包括以下步骤：
[0030]适配器启动后向代理器注册；
[0031]注册完毕后，若设备是开机后的首次注册，则应用层向代理器请求设备NC
‑
Link模
型文件的当前版本号进行校验，若NC
‑
Link模型文件的当前版本号与最近一次请求到的版本号不一致，则应用层向代理器请求NC
‑
Link模型文件的当前版本，并由代理器将请求转发至对应数控设备的适配器；
[0032]适配器将对应设备的NC
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Link模型文件的当前版本发送至代理器，并由代理器转发至应用层；
[0033]适配器根据设备NC
‑
Link模型文件的当前版本，持续做出响应或/和向设备采集数据；
[0034]根据应用层发出的命令指令，经代理器将适配器作出的响应或/和向设备采集数据转发至应用层进行处理；
[0035]其中，设备均设置有唯一标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NC
‑
Link协议的通讯系统，其特征在于，包括：NC
‑
Link层和应用层；所述NC
‑
Link层用于连接设备与应用层，建立两者之间的信息传输通道；所述应用层用于下发命令指令，并接收NC
‑
Link层反馈的数据和响应；所述NC
‑
Link层用于根据命令指令对设备进行数据采集；所述NC
‑
Link层包括代理器和适配器；所述代理器上行与所述应用层存在兼容的接口，下行与多个所述适配器通过兼容接口连接；所述适配器的下行对应各数控设备；所述适配器用于根据命令指令，对数控设备进行数据采集，将多种采集数据格式转换为统一的NC
‑
Link数据格式传递至代理器；其中，数控设备均设置有唯一标识溯源码，顺次包括国家顶级节点标识、二级节点标识代码、企业节点标识编码以及设备唯一标识码，支持数控设备的属性数据以及运行数据的唯一标识溯源，实现对数控设备全生命周期的数据追溯；所述代理器用于将接收的应用层下发的命令指令传递至适配器；并将适配器反馈的数据和响应传输至应用层。2.根据权利要求1所述的通讯系统，其特征在于，应用层与数控设备建立交互时，代理器用于注册设备唯一标识溯源码，并将设备NC
‑
Link模型文件的当前版本号转发至应用层；应用层用于校对设备NC
‑
Link模型文件的当前版本号与应用层最近一次请求到的版本号是否匹配，若不匹配，则应用层经代理器向适配器发送设备NC
‑
Link模型文件的请求指令；适配器用于启动时向代理器发送设备NC
‑
Link模型文件的当前版本号；在接收到设备对应的NC
‑
Link模型文件的请求指令时向代理器返回设备NC
‑
Link模型文件的当前版本。3.根据权利要求1所述的通讯系统，其特征在于，应用层进行数据查询时，应用层用于通过代理器向适配器发送数据查询请求，并用于接收代理器转发的响应；适配器用于根据接收到的数据查询请求进行数据处理后，将处理的数据项封装，向代理器发布响应。4.根据权利要求1所述的通讯系统，其特征在于，应用层进行数据采样时，适配器用于根据自身模型文件的配置信息，定时对设备进行数据采样并将采样数据转发至代理器；当应用层进行数据采样时，应用层向代理器发起采样数据订阅请求，代理器将采样数据定时转发至应用层。5.根据权利要求1所述的通讯系统，其特征在于，应用层进行数据下发时，应用层用于发布数据下发命令，经代理器转发至适配器；适配器用于根据数据下发命令获取相关数据，并将相关数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈吉红，杨建中，冯冰艳，代超仁，王萧，阮培源，晏嫚，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：