一种机床功能部件可重构监测系统及其方法

摘要

本发明公开了一种机床功能部件可重构监测系统及其方法。该系统基于“嵌入式监测单元+传感器信号调理模块”硬件架构的机床功能部件可重构监测硬件装置和基于“系统引擎+功能组件”软件架构的可重构监测软件平台。根据机床不同功能部件的监测要求，选择传感器并更换相应的信号调理模块重构监测硬件装置，可重构监测软件平台上通过动态加载功能组件，并将相应的功能部件监测子程序在线下载到模块化嵌入式监测装置，以实现对机床不同功能部件的监测。本发明不仅有利于快速构建面向机床不同功能部件的监测诊断系统，提高机床加工的可靠性、安全性和加工效率，同时也推动了监测诊断技术在国产机床行业中的应用和发展。

主权项

一种机床功能部件可重构监测系统，其特征在于：包括上位机以及通过网络连接的多个嵌入式监测装置；所述嵌入式监测装置包括背板总线以及与背板总线连接的嵌入式信号采集监测模块、信号调理模块和电源模块，所述信号调理模块的信号输入端连接有多个安装在机床上的传感器；所述嵌入式信号采集监测模块包括相互连接的FPGA处理器和DSP处理器，所述FPGA处理器连接有AD模数转换模块、IO接口和计数器，所述DSP处理器通过网络硬件协议栈芯片连接有网络物理层芯片，所述网络物理层芯片连接有RJ45网口，所述RJ45网口通过网线与上位机连接，所述DSP处理器还连接有SDRAM和FLASH；DSP处理器与背板总线连接；所述信号调理模块包括信号调理电路以及与其连接的多个传感器适配模块；所述多个传感器适配模块分别连接传感器；所述上位机上安装有可重构监测平台，所述可重构监测平台包括系统引擎以及与系统引擎连接的功能组件和配置文件；所述系统引擎负责组件的管理与数据流的管理工作，其根据配置文件动态加载功能组件重构上层监测软件平台，并将相应的功能部件监测子程序在线下载到嵌入式监测装置中；所述功能组件包括监测模块管理组件、数据库管理组件、数据分析及故障诊断组件和实时信息显示组件；所述功能部件监测子程序是保存在上位机中的对应机床各功能部件的对应监测程序。