本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，特別涉及一種網(wǎng)頁端的數(shù)控機(jī)床實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控可視化方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級，數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代企業(yè)大量應(yīng)用，使制造業(yè)朝著數(shù)字化的方向邁進(jìn)。數(shù)控機(jī)床正以加工安全、可靠、高效、高質(zhì)量等優(yōu)勢在生產(chǎn)制造行業(yè)應(yīng)用廣泛。傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床監(jiān)控系統(tǒng)普遍采用c/s架構(gòu)模式，開發(fā)難度大，投入的成本高，而且跨平臺(tái)性差，針對不同的操作系統(tǒng)需要重寫軟件。降低了監(jiān)控的便利性，且操作不方便。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種網(wǎng)頁端的數(shù)控機(jī)床實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控可視化方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)難度大、成本高、跨平臺(tái)性差的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種網(wǎng)頁端的數(shù)控機(jī)床實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控可視化方法，包括：組建數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)配置有：數(shù)控機(jī)床、服務(wù)器及網(wǎng)頁客戶端，所述數(shù)控機(jī)床通過以太網(wǎng)實(shí)時(shí)地將數(shù)據(jù)傳輸至所述服務(wù)器，再由所述服務(wù)器將數(shù)據(jù)傳輸至所述網(wǎng)頁客戶端；在所述服務(wù)器中建立數(shù)據(jù)庫以保存所述數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括基本參數(shù)信息、狀態(tài)信息及故障信息；在所述網(wǎng)頁客戶端開發(fā)功能模塊，所述功能模塊包括：機(jī)床管理模塊，用于記錄數(shù)控機(jī)床的基本參數(shù)信息；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示數(shù)控機(jī)床的狀態(tài)信息；報(bào)警信息模塊，用于記錄和查詢數(shù)控機(jī)床的故障信息，并在故障時(shí)進(jìn)行報(bào)警。較佳地，所述數(shù)控機(jī)床配置有以太網(wǎng)接口，其通過以太網(wǎng)線接入以太網(wǎng)交換機(jī)，并與接入以太網(wǎng)交換機(jī)的服務(wù)器及網(wǎng)頁客戶端通信。較佳地，所述服務(wù)器實(shí)時(shí)監(jiān)測所述數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)輸出端，一旦檢測到該數(shù)據(jù)輸出端有數(shù)據(jù)輸出，則根據(jù)該數(shù)據(jù)機(jī)床的ip地址，不斷地實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。較佳地，所述服務(wù)器與所述網(wǎng)頁客戶端采用websocket通信協(xié)議進(jìn)行通信，所述數(shù)控機(jī)床與所述服務(wù)器采用html5實(shí)時(shí)通信技術(shù)進(jìn)行通信。本發(fā)明還提供了一種網(wǎng)頁端的數(shù)控機(jī)床實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控可視化系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床、服務(wù)器及網(wǎng)頁客戶端，其中，所述數(shù)控機(jī)床通過以太網(wǎng)實(shí)時(shí)地將數(shù)據(jù)傳輸至所述服務(wù)器，再由所述服務(wù)器將數(shù)據(jù)傳輸至所述網(wǎng)頁客戶端；所述服務(wù)器中包括數(shù)據(jù)庫，用于以保存所述數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括基本參數(shù)信息、狀態(tài)信息及故障信息；所述網(wǎng)頁客戶端包括：機(jī)床管理模塊，用于記錄機(jī)床的基本參數(shù)信息；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示機(jī)床的狀態(tài)信息；報(bào)警信息模塊，用于記錄和查詢機(jī)床的故障信息，并在故障時(shí)進(jìn)行報(bào)警。較佳地，所述服務(wù)器還包括監(jiān)控服務(wù)器，所述監(jiān)控服務(wù)器通過tcp/ip協(xié)議與數(shù)據(jù)機(jī)床建立通信鏈路，用于監(jiān)控所述數(shù)控機(jī)床是否有數(shù)據(jù)輸出并在有數(shù)據(jù)輸出時(shí)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。較佳地，所述服務(wù)器還包括應(yīng)用服務(wù)器，所述應(yīng)用服務(wù)器通過websocket通信協(xié)議與所述網(wǎng)頁客戶端通信，用于將所述數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)頁客戶端。較佳地，所述基本參數(shù)信息包括：機(jī)床編號與機(jī)床型號、機(jī)床所在位置、ip地址信息；所述狀態(tài)信息包括：機(jī)床開機(jī)時(shí)間、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、進(jìn)給倍率、程序執(zhí)行號、刀具實(shí)時(shí)坐標(biāo)、機(jī)床關(guān)機(jī)時(shí)間。較佳地，所述網(wǎng)頁客戶端為固定終端或移動(dòng)終端。本發(fā)明具有以下有益效果：機(jī)床與服務(wù)器基于以太網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，同時(shí)在網(wǎng)頁客戶端開發(fā)相應(yīng)的功能模塊，實(shí)現(xiàn)機(jī)床實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的可視化與實(shí)時(shí)顯示、歷史信息的查詢和對產(chǎn)生故障的及時(shí)處理；網(wǎng)頁端的數(shù)控機(jī)床實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可視化方法采用b/s架構(gòu)、html5實(shí)時(shí)通信技術(shù)，技術(shù)先進(jìn)，操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，開發(fā)周期短，成本低；監(jiān)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床一體化，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部各種參數(shù)的實(shí)時(shí)讀寫監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床跨平臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控；實(shí)時(shí)報(bào)警機(jī)制，建立機(jī)床管理人員和操作人員與機(jī)床加工狀態(tài)之間的連接,增強(qiáng)監(jiān)控管理的靈活性和可控性。附圖說明圖1為本發(fā)明方法流程圖；圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的服務(wù)器組成示意圖。具體實(shí)施方式以下將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)例，并不是全部的實(shí)例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。為了便于對本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以具體實(shí)施例為例作進(jìn)一步的解釋說明，且各個(gè)實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種網(wǎng)頁端的數(shù)控機(jī)床實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控可視化方法，該方法包括以下步驟：s1：組建數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)配置有：數(shù)控機(jī)床、服務(wù)器及網(wǎng)頁客戶端，數(shù)控機(jī)床通過以太網(wǎng)實(shí)時(shí)地將數(shù)據(jù)傳輸至所述服務(wù)器，再由服務(wù)器將數(shù)據(jù)傳輸至所述網(wǎng)頁客戶端；s2：在服務(wù)器中建立數(shù)據(jù)庫以保存數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括基本參數(shù)信息、狀態(tài)信息及故障信息；s3：在網(wǎng)頁客戶端開發(fā)功能模塊，功能模塊包括：機(jī)床管理模塊，用于記錄數(shù)控機(jī)床的基本參數(shù)信息；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示數(shù)控機(jī)床的狀態(tài)信息；報(bào)警信息模塊，用于記錄和查詢數(shù)控機(jī)床的故障信息，并在故障時(shí)進(jìn)行報(bào)警。其中，數(shù)控機(jī)床為配置有以太網(wǎng)接口的數(shù)控機(jī)床，該種類的數(shù)控機(jī)床通過以太網(wǎng)線接入以太網(wǎng)交換機(jī)，并與接入以太網(wǎng)交換機(jī)的服務(wù)器及網(wǎng)頁客戶端進(jìn)行通信。上述組建得到的監(jiān)控系統(tǒng)中，一個(gè)服務(wù)器可以對應(yīng)于多個(gè)數(shù)控機(jī)床，實(shí)現(xiàn)同時(shí)對多個(gè)數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，以供網(wǎng)頁客戶端進(jìn)行處理及查看。具體地，組建的數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控系統(tǒng)如圖2所示，系統(tǒng)采用b/s架構(gòu)、html5實(shí)時(shí)通信技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)主要由配置有以太網(wǎng)口的數(shù)控機(jī)床204-1～204-3、一根網(wǎng)線、以太網(wǎng)交換機(jī)203、服務(wù)器202、網(wǎng)頁客戶端201組成；將數(shù)控機(jī)床通過網(wǎng)線接入以太網(wǎng)交換機(jī)，將服務(wù)器、客戶端接入交換機(jī)。組建時(shí)，首先需要在數(shù)控機(jī)床設(shè)置注冊系統(tǒng)選項(xiàng)，啟動(dòng)opcua服務(wù)器(目前帶有網(wǎng)口的數(shù)控機(jī)床，如西門子840d可基于opc協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)采集)；根據(jù)opcua服務(wù)器ip地址(即機(jī)床ip地址信息)建立通訊連接，實(shí)現(xiàn)在機(jī)床和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通信，保證服務(wù)器能夠?qū)崟r(shí)更新數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。此外，上述的數(shù)據(jù)庫為mongodb數(shù)據(jù)庫，其所存儲(chǔ)的機(jī)床數(shù)據(jù)包括基本參數(shù)信息、狀態(tài)信息及故障信息，該三個(gè)集合信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具體為：1、機(jī)床數(shù)據(jù)如基本參數(shù)信息、狀態(tài)信息具體如表一：表一：機(jī)床數(shù)據(jù)2、故障信息(也即報(bào)警信息)數(shù)據(jù)如表二：表二：報(bào)警信息字段名數(shù)據(jù)類型含義alertcodestring報(bào)警號alerttimedate報(bào)警時(shí)間進(jìn)一步地，服務(wù)器實(shí)時(shí)監(jiān)測所述數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)輸出端，一旦檢測到該數(shù)據(jù)輸出端有數(shù)據(jù)輸出，則根據(jù)該數(shù)據(jù)機(jī)床的ip地址，不斷地實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，服務(wù)器與所述網(wǎng)頁客戶端采用websocket通信協(xié)議進(jìn)行通信，所述數(shù)控機(jī)床與所述服務(wù)器采用html5實(shí)時(shí)通信技術(shù)進(jìn)行通信。具體地，采用node.js編寫服務(wù)器端代碼，主要用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁客戶端與服務(wù)器建立websocket連接，保證數(shù)據(jù)的雙向?qū)崟r(shí)通信，實(shí)現(xiàn)通過websocket獲取服務(wù)器推送的json數(shù)據(jù)。程序框架如下：其中，網(wǎng)頁客戶端是利用html5、javascript、css等語言編寫機(jī)床管理模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊、報(bào)警信息模塊的。編寫的三個(gè)模塊具體內(nèi)容如下：1.機(jī)床管理模塊主要記錄機(jī)床的基本參數(shù)信息，包括機(jī)床編號與型號、機(jī)床所在位置、數(shù)控系統(tǒng)信息等，并將這些信息保存于‘機(jī)床基本數(shù)據(jù)’集合中；本模塊設(shè)置有權(quán)限功能，高權(quán)限用戶可以對機(jī)床信息進(jìn)行編輯、刪除、修改，低權(quán)限用戶可以快速查詢機(jī)床的基礎(chǔ)信息。2.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊主要用于實(shí)時(shí)顯示機(jī)床的狀態(tài)信息，如主軸運(yùn)轉(zhuǎn)速度、刀具實(shí)時(shí)坐標(biāo)等，并將這些信息保存于‘機(jī)床實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)’集合中，并以圖表的形式實(shí)時(shí)反饋機(jī)床的加工參數(shù)信息，達(dá)到對機(jī)床實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的；利用html5canvas技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，可以使用如echarts、highcharts等圖表控件以曲線的形式來動(dòng)態(tài)顯示機(jī)床數(shù)據(jù)的變化情況。3.報(bào)警信息模塊主要用于記錄和查詢機(jī)床的故障信息，并將這些信息保存于‘報(bào)警信息’集合中；機(jī)床實(shí)時(shí)故障信息會(huì)以彈窗的形式及時(shí)通知現(xiàn)場生產(chǎn)人員。機(jī)床的實(shí)時(shí)狀態(tài)分為故障、正常運(yùn)行、停機(jī)、關(guān)機(jī)，以更換背景底圖的形式來實(shí)時(shí)顯示機(jī)床的狀態(tài)情況。比如機(jī)床一旦發(fā)生故障，底圖圖片變更換為紅色圖片，保證維護(hù)維修人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，排除故障。如圖2所示，本實(shí)施例中還提供了一種網(wǎng)頁端的數(shù)控機(jī)床實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控可視化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：數(shù)控機(jī)床(本實(shí)施例中的數(shù)控機(jī)床為3個(gè)，分別為204-1、204-2、204-3)、服務(wù)器202及網(wǎng)頁客戶端201，其中，數(shù)控機(jī)床204-1、204-2、204-3均通過以太網(wǎng)實(shí)時(shí)地將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器202，再由服務(wù)器202將數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)頁客戶端201。數(shù)控機(jī)床配置有以太網(wǎng)接口，通過以太網(wǎng)線與以太網(wǎng)交換機(jī)203建立連接。該監(jiān)控系統(tǒng)采用html5實(shí)時(shí)通信技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；將數(shù)控機(jī)床通過以太網(wǎng)線接入以太網(wǎng)交換機(jī)，以及將服務(wù)器、網(wǎng)頁客戶端接入以太網(wǎng)交換機(jī)，以基于以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。如圖3所示，本實(shí)施例中的服務(wù)器202中包括數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫用于以保存來自數(shù)控機(jī)床傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)主要包括基本參數(shù)信息、狀態(tài)信息及故障信息；網(wǎng)頁客戶端201包括三個(gè)功能模塊：機(jī)床管理模塊，用于記錄機(jī)床的基本參數(shù)信息；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示機(jī)床的狀態(tài)信息；報(bào)警信息模塊，用于記錄和查詢機(jī)床的故障信息，并在故障時(shí)進(jìn)行報(bào)警。該網(wǎng)頁客戶端開發(fā)的相應(yīng)的功能模塊是用于機(jī)床實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的可視化與實(shí)時(shí)顯示、歷史信息的查詢和對產(chǎn)生故障的及時(shí)處理，具體地：機(jī)床管理模塊：主要記錄機(jī)床的基本參數(shù)信息，包括機(jī)床編號與型號、機(jī)床所在位置、數(shù)控系統(tǒng)信息等，并將這些信息保存于‘機(jī)床基本數(shù)據(jù)’集合中；本模塊設(shè)置有權(quán)限功能，高權(quán)限用戶可以對機(jī)床信息進(jìn)行編輯、刪除、修改，低權(quán)限用戶可以快速查詢機(jī)床的基礎(chǔ)信息。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊：主要用于實(shí)時(shí)顯示機(jī)床的狀態(tài)信息，如主軸運(yùn)轉(zhuǎn)速度、刀具實(shí)時(shí)坐標(biāo)等，并將這些信息保存于‘機(jī)床實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)’集合中，并以圖表的形式實(shí)時(shí)反饋機(jī)床的加工參數(shù)信息，達(dá)到對機(jī)床實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。報(bào)警信息模塊：主要用于記錄和查詢機(jī)床的故障信息，并將這些信息保存于‘報(bào)警信息’集合中；機(jī)床實(shí)時(shí)故障信息會(huì)以彈窗的形式及時(shí)通知現(xiàn)場生產(chǎn)人員。再次參見圖3，在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，服務(wù)器202還包括監(jiān)控服務(wù)器，監(jiān)控服務(wù)器通過tcp/ip協(xié)議與數(shù)據(jù)機(jī)床建立通信鏈路，用于監(jiān)控?cái)?shù)控機(jī)床是否有數(shù)據(jù)輸出，并在有數(shù)據(jù)輸出時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。采用tcp/ip協(xié)議通信便于根據(jù)該機(jī)床ip地址，不斷更新數(shù)據(jù)庫中機(jī)床的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息此外，該服務(wù)器202還包括應(yīng)用服務(wù)器，該應(yīng)用服務(wù)器是通過websocket通信協(xié)議與所述網(wǎng)頁客戶端通信的，用于將來自數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)頁客戶端。其中，上述的基本參數(shù)信息包括：機(jī)床編號與機(jī)床型號、機(jī)床所在位置、ip地址信息；狀態(tài)信息(也即機(jī)床的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù))包括：機(jī)床開機(jī)時(shí)間、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、進(jìn)給倍率、程序執(zhí)行號、刀具實(shí)時(shí)坐標(biāo)、機(jī)床關(guān)機(jī)時(shí)間。故障信息也即報(bào)警信息，包括報(bào)警時(shí)間、報(bào)警號。本實(shí)施例中的網(wǎng)頁客戶端為固定終端或移動(dòng)終端。也即，監(jiān)控系統(tǒng)不僅對固定的如臺(tái)式機(jī)等終端可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的可視化訪問及管理，還可以通過移動(dòng)終端如智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等設(shè)備訪問系統(tǒng)網(wǎng)頁，達(dá)到監(jiān)控機(jī)床數(shù)據(jù)的目的。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明所做的變形或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述的權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁12