[發明專利]一種基于數控系統的OPCUA服務器系統

在審

• 申請號: 202210199776.5
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114710519A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 桑杰遜;阮叁芽;邢玉麟;劉鑫
• 申請（專利權）人: 大連光洋自動化液壓系統有限公司
• 主分類號: H04L67/12
• 分類號: H04L67/12;H04L69/16;H04L69/22
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 張海燕;杜廣虎

本發明公開了一種基于數控系統的OPCUA服務器系統，其包括通信采集模塊、賦值模塊和協議解析和讀取模塊；通信采集模塊包括通信線程池，通信線程池采用時間輪詢方式和多線程并發方式采集并存儲機床數據信息；賦值模塊用于將機床數據信息進行節點數據賦值得到機床緩沖區數據；所述協議解析和讀取模塊用于讀取機床緩沖區數據并將初始化的機床數據信息加載OPCUA標準的機構化數據模型，并將模型中的變量類型通過字符串的形式進行賦值，進而獲得機床數據信息與變量類型的映射關系，形成映射表，操作人員通過讀取字符串與映射表實現機床數據信息的分類。通過獲得機床數據信息與變量類型的映射關系；解決了采集數量單臺設備幾百條產生的資源占用過高問題。

技術領域

本發明涉及數控機床領域，尤其涉及一種基于數控系統的OPCUA服務器系統。

背景技術

在數控機床領域，由于生產廠家不同通信接口、通訊數據也存在著很大的差異，并伴隨著不同設備的信息種類繁多，數據格式不統一等問題，使得在數據采集、分類、分析過程中，變得非常繁瑣；車間數字化裝備一旦發生替換或升級，往往需要重新修改車間信息系統軟件，并且需要重新部署，使得實施難度大大增大，且導致設備及軟件的通用性、互操作性、復用率降低。

同時，車間數據采集過程中，出現線路不通暢、斷網等現象時。過去的采集設備會經常出現“歸零”現象，無法鎖存斷電前數據。

另外，當多線程的服務器模型在響應成百上千路的連接請求時，創建的線程過多會造成資源嚴重占用的情況，使得線程進入鎖死狀態，降低了系統對外的響應效率。

發明內容

本發明提供一種基于數控系統的OPCUA服務器系統，以克服當前機床服務器軟件通用性底、無法鎖存斷電前數據、對外相應效率低等技術問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種基于數控系統的OPCUA服務器系統，包括：通信采集模塊、賦值模塊和協議解析和讀取模塊；

所述通信采集模塊包括通信線程池，所述通信線程池采用時間輪詢方式和多線程并發方式采集并存儲機床數據信息；其中，所述通信線程池設置線程池，線程池均相應通信通道，所述通信通道通過Socket方式與機床內部Socket服務器端口進行報文交換，進而實現通信線程池與機床進行數據通信；

所述賦值模塊用于將機床數據信息進行節點數據賦值得到機床緩沖區數據；

所述協議解析和讀取模塊用于讀取機床緩沖區數據，并將機床緩沖區數據初始化，將初始化的機床數據信息加載OPCUA標準的機構化數據模型，并將OPCUA標準的機構化數據模型中的變量類型通過字符串的形式進行賦值，進而獲得機床數據信息與變量類型的映射關系，形成映射表，操作人員通過讀取字符串與映射表實現機床數據信息的分類。

進一步的，所述機床緩沖區數據初始化具體為：加載OPCUA配置類數據，所述加載OPCUA配置類數據包括加載機床緩沖區數據、加載加密證書、加載訪問用戶的設定信息和時鐘同步設置。

進一步的，所述通信線程池預設動態線程。

進一步的，所述通信模塊與機床進行數據通信時采用非阻塞方式進行通信。

進一步的，獲得機床數據信息與變量類型的映射關系具體為：將機床緩沖區數據中的數據字段值與OPCUA標準的機構化數據模型中的變量類型的字符串進行數據包抓取，獲得機床數據信息與變量類型的映射關系。

進一步的，所述賦值模塊利用靜態變量賦值方法將機床數據信息進行節點數據賦值。

進一步的，所述協議解析和讀取模塊還包括對OPCUA標準的機構化數據模型進行數據清洗后進行賦值.

進一步的，所述數據清洗具體為：將默認的XML格式的OPCUA標準的機構化數據模型轉化為與機床數據信息相匹配的格式。