ES2889924T3 - Dispositivo de interfaz de datos para uso en una máquina herramienta de control numérico - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de interfaces de datos para la transmisión de datos entre una máquina herramienta (100) de control numérico, que comprende una instalación de control (200) para el control de una pluralidad de actuadores (110) de la máquina herramienta (100), y con un dispositivo de procesamiento de datos externo (400; 500), en donde el dispositivo de interfaces de datos (300) comprende: - una unidad de interfaces de control (310) para la transmisión de datos con la instalación de control (200) de la máquina herramienta (100), - una unidad de comunicación (340) para la transmisión de datos con el dispositivo de procesamiento de datos externo (400; 500), caracterizado porque el dispositivo de interfaces de datos comprende: - una instalación de procesamiento de datos (330) para el procesamiento de datos de al menos datos recibidos a través de la unidad de interfaces de control (310), - una instalación de memoria de datos (350) con un primer medio de memoria (370) para el almacenamiento de datos recibidos a través de la unidad de interfaces de control (310) y/o de datos procesados por la instalación de procesamiento de datos (330) y con un segundo medio de memoria (360) para el almacenamiento de datos de configuración (361), y en donde los datos de configuración (361) indican un protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control (200) de la máquina herramienta (200), a partir de un primer grupo de protocolos de comunicación y un protocolo de comunicación utilizado por el dispositivo de procesamiento de datos externo (400; 500) a partir de un segundo grupo de protocolos de comunicación, en donde la unidad de interfaces de control (310) está instalada para utilizar para la transmisión de datos cada uno de los protocolos de comunicación a partir del primer grupo de protocolos de comunicación y para seleccionar para la transmisión de datos con la instalación de control (200) de la máquina herramienta (100), sobre la base de los datos de configuración (361) el protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control (200) de la máquina herramienta (100), y en donde la unidad de comunicación (340) está instalada para utilizar para la transmisión de datos cada uno de los protocolos de comunicación a partir del segundo grupo de protocolos de comunicación y para seleccionar para la transmisión de datos con el dispositivo de procesamiento de datos externo (400; 500) sobre la base de los datos de configuración el protocolo de comunicación utilizado por el dispositivo de procesamiento de datos (400; 500).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de interfaz de datos para uso en una máquina herramienta de control numérico
La presente invención se refiere a un dispositivo de interfaz de datos para la transmisión de datos entre una máquina herramienta de control numérico y un procesamiento de procesamiento de datos externo, en particular para la transmisión de datos de máquinas herramientas entre una o varias máquinas herramientas de control numérico y uno o varios dispositivos de procesamiento de datos externos (por ejemplo, un ordenador, servidor o red de ordenadores o bien de servidores).
Antecedentes
En el estado de la técnica, como por ejemplo en el documento US 2016/179085 A1, se conocen máquinas herramientas de control numérico, que comprenden, respectivamente, una instalación de control para el control de una pluralidad de actuadores de la máquina herramienta y una pluralidad de sensores para la emisión de señales de sensor que se refieren a un estado de la máquina herramienta a una instalación de control.
Para la evaluación o bien representación o supervisión de un estado de la máquina herramienta durante el funcionamiento o bien durante la mecanización de piezas de trabajo en la máquina herramienta se conoce prever unidades de memoria (los llamados registradores de datos) controladas por procesador conectadas en la instalación de control de la máquina herramienta o bien junto a la instalación de control de la máquina herramienta, almacenar todas las señales de los sensores disponibles de la máquina herramienta en canales individuales a la misma frecuencia de muestreo o bien a la frecuencia de lectura en un medio de memoria, en donde la frecuencia de moldeo o bien la frecuencia de lectura depende, sin embargo, de las posibilidades dependientes del tipo de la instalación de control (control NC y/o PLC o bien SPS) de la máquina herramienta.
De esta manera, con registradores de datos conocidos en el estado de la técnica para diferentes máquinas herramientas se almacena una inundación no filtrada y no adaptada de datos puros de valores de sensor de todos los sensores disponibles, que son en cada caso dependientes de la máquina herramienta como también dependientes del control.
Esto conduce, por una parte, a cantidades de datos grandes acumulados de manera confusa y, por otra parte, dificulta especialmente la evaluación o bien la representación de los datos acumulados de una manera independiente de la máquina herramienta y/o independiente del control.
Además, se conoce que se preparan controles (NC/PLC) para maquinas herramientas de diferentes fabricantes y, respectivamente, presentan diferentes interfaces de datos, en parte de propiedad. A tal fin, se prepara por los controles de la máquina herramienta para la lectura de datos desde el control o bien para la recepción de datos desde el control en dispositivos de procesamiento de datos externos la mayoría de las veces un protocolo de comunicación previsto para tal finalidad. Tales protocolos de comunicación asistidos por los controles de la máquina son, en parte, muy diferentes y, en general, no se pueden combinar o bien integrar. Los controles conocidos recurren a un sistema conocido, por ejemplo sistemas basados en UDI, RFC o también OPC, pero controles de varios fabricantes de control utilizan protocolos de comunicación de propiedad individual.
Esto dificulta la transmisión unitaria de datos de varias máquinas herramientas, con controles de diferentes fabricantes, a dispositivos de procesamiento de datos externos de una manera unitaria, para leer y procesar, por ejemplo, de una manera lo más unitaria y sencilla posible datos del estado de varias máquinas herramientas de diferentes fabricantes o bien con controles de diferentes fabricantes de controles o bien supervisar los estados de las máquinas herramientas.
En este contexto, se conoce, además, prever protocolos de comunicación universal (los llamados protocolos de comunicación de máquina-a-máquina o bien protocolos de comunicación-M2M) con la idea básica de prever controles de máquinas herramientas con una única interfaz de transmisión de datos externa, que recurre en la trasmisión de datos a un protocolo de comunicacion-M2M.
No obstante, en el estado de la técnica se conocen diferentes protocolos de comunicación-M2M de este tipo y es previsible que en el futuro se pueda emplear uno de estos protocolos de comunicación-M2M conocidos como protocolo estándar utilizado. Los protocolos de comunicación-M2M conocidos son, por ejemplo, los protocolos OPC UA, MTConnect, AMPQ o también MQTT.
Incluso si nuevas versiones de controles de máquinas herramientas apoyasen uno o varios protocolos de comunicación-M2M o versiones más recientes de los protocolos de comunicación-M2M posibilitasen una compatibilidad entre sí, sin embargo, las versiones más antiguas existentes de controles deberían reequiparse o bien sustituirse en máquinas herramientas que se encuentra ya en uso.
Con respecto a los problemas mencionados anteriormente, un cometido de la presente invención es preparar un dispositivo de almacenamiento de datos para el empleo en una máquina herramienta de control numérico, que puede evitar los problemas mencionados anteriormente.
Con respecto a los problemas mencionados anteriormente, un cometido de la presente invención es preparar una solución de transmisión de datos entre máquinas herramientas y dispositivos de procesamiento de datos externos (por ejemplo, servidores o redes de servidores), que posibilita de una manera sencilla, eficiente y fiable el intercambio de datos y la supervisión del estado unitario de la máquina, en particular en un sistema con una pluralidad de diferentes máquinas herramientas - en parte de diferentes series de fabricación y con diferente año de fabricación así como con controles, en parte, muy diferentes, de diferentes fabricantes y diferentes versiones de control - y con dispositivos de procesamiento de datos externos para la supervisión del estado de las máquinas herramientas.
En particular, un cometido de la presente invención es preparar una solución unitaria, más sencilla, más clara de transmisión de datos o bien de interfaces de datos para la transmisión de estados de las máquinas de diferentes máquinas herramientas con diferentes controlar, que se puede emplear, además, universalmente con preferencia de manera independiente del tipo de máquina herramienta y/o el tipo de control.
Sumario
Para la solución de los cometidos mencionados anteriormente, se propone de acuerdo con la invención un dispositivo de interfaces de datos para el empleo en una máquina herramienta de control numérico de acuerdo con la reivindicación independiente 1. Las reivindicaciones dependientes, las reivindicaciones del sistema y bien las reivindicaciones subordinadas se refieren a ejemplos de realización preferidos de la presente invención.
La unidad de interfaces de control puede estar prevista como componente de software de una o de varias instalaciones de ordenador y como componente de hardware de una o de varias instalaciones de ordenador así como combinación de las mismas. La unidad de interfaces de control puede estar conectada directa o indirectamente, por ejemplo a través de una red local o global, con una o varias instalaciones de control (instalaciones de control NC y/o PLC) de máquinas herramientas respectivas o también pueden estar integradas incorporadas en o bien junto a la instalación de control.
De acuerdo con la invención, el dispositivo de interfaces de datos comprende una instalación de procesamiento de datos para el procesamiento de datos, en particular datos de máquinas herramientas o bien datos de valores de señales (por ejemplo, de señales de sensores y/o señales de control de la máquina herramienta), en particular al menos de datos recibidos a través de la unidad de interfaz de control.
De acuerdo con la invención, el dispositivo de interfaces de datos comprende con preferencia una instalación de almacenamiento de datos con un primer medio de memoria (por ejemplo, con preferencia un medio de memoria no volátil, por ejemplo en forma de uno varios discos duros y/o uno o varios medios de memoria-SSD) para el almacenamiento de datos recibidos a través de la unidad de interfaz de control y/o de datos procesados por el procesamiento de datos y un segundo medio de memoria (por ejemplo, con preferencia un medio de memoria no volátil, por ejemplo en forma de uno o varios discos duros y/o uno o varios medios de memoria-SSD o, dado el caso, RAMs no volátiles o bien NVRAMs) para el almacenamiento de datos de configuración.
De acuerdo con un aspecto de la invención, el dispositivo de interfaces de datos comprende una unidad de comunicación para la transmisión de datos con uno o varios dispositivos de procesamiento de datos externos. Una unidad de comunicación de este tipo puede estar prevista como componente de software de una o de varias instalaciones de ordenados y como componente de hardware de una o de varias instalaciones de ordenador así como combinación. La unidad de comunicación puede estar conectada directa o indirectamente, por ejemplo a través de una red ocal o global, con uno o varios dispositivos de procesamiento de datos externos (por ejemplo, ordenador, aparatos de control frontales, servidores de datos, servidores de la Web, sistemas de bases de datos, y sistemas en la nube).
De acuerdo con la invención, los datos de configuración indican para una o varias instalaciones de control de máquinas herramientas respectivas en cada caso un protocolo de comunicación utilizado o bien asistido por la instalación de control respectiva de la máquina herramienta respectiva a partir de un primer grupo de protocolos de comunicación.
En este caso, en el primer grupo de protocolos de comunicación están comprendidos con preferencia varios protocolos de comunicación asistidos por controles de máquinas herramientas de diferentes fabricantes o versiones de control, como por ejemplo protocolos de comunicación basados en OPC, protocolos de comunicación basados en UDI, y/o también protocolos de comunicación patentados, que son asistidos, por ejemplo, en cada caso por diferentes controles de máquinas herramientas de diferentes fabricantes, dado el caso por sistemas de control-NC/PLC de Siemens, Heidenhain, Fanuc, Mitsubishi etc.
De acuerdo con la invención, los datos de configuración para uno o varios dispositivos de procesamiento de datos externos indican un protocolo de comunicación utilizado o bien asistido por el dispositivo de procesamiento de datos externo a partir de un segundo grupo de protocolos de comunicación.
En este caso, en el segundo grupo de protocolos de comunicación están comprendidos de manera especialmente preferida varios protocolos de comunicación-M2M ("M2M" significa Machine-to-Machine o bien máquina-a-máquina) dado el caso incluyendo los llamados protocolos de comunicación-M2M universales, como por ejemplo protocolos de comunicación basados en OPC UA, protocolos de comunicación basados en MQTT, protocolos de comunicación basados en MTConnect y/o protocolos de comunicación basados en AMPQ.
Hay que indicar que el primero y el segundo grupos de protocolos de comunicación solamente pueden comprender, respectivamente, diferentes protocolos de comunicación, pero también se pueden solapar, en el sentido de que uno o varios protocolos de comunicación de un grupo están comprendidos también en el otro grupo.
De acuerdo con la invención, la unidad de interfaces de control está instalada para ser utilizada o para asistir en la transmisión de datos (especialmente con controles de máquinas herramientas o bien instalaciones de control de máquinas herramientas) de cada uno de los protocolos de comunicación desde el primer grupo de protocolos de comunicación.
Esto significa de una manera especialmente preferida que la unidad de interfaces de control está instalada de una manera especialmente preferida para recibir y descodificar paquetes de datos de los diferentes protocolos de comunicación desde el primer grupo (especialmente de acuerdo con los protocolos de comunicación respectivos, para descodificar eventuales datos de cabecera). Con preferencia, esto significa, además, que la unidad de interfaces de control está instalada con preferencia para enviar y codificar paquetes de datos de los diferentes protocolos de comunicación desde el primer grupo (especialmente de acuerdo con los protocolos de comunicación respectivos, para codificar o bien generar eventuales datos de cabecera). Además, esto significa de manera especialmente preferida que la unidad de interfaces de control con instalaciones, que asisten o bien utilizan para la comunicación o bien para la transmisión de datos un protocolo de comunicación del primer grupo, puede establecer conexiones de comunicaciones y/o puede realizar transmisiones de datos (con preferencia bidireccionales).
De acuerdo con la invención, la unidad de interfaces de control está instalada para seleccionar para la trasmisión de datos con la(s) instalación(es) de control de la(s) máquina(s) herramienta(s), sobre la base de los datos de configuración, el protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control respectiva, especialmente para comunicarse con la instalación de control correspondiente con el protocolo de comunicación utilizado o asistido por aquélla, para establecer la conexión de comunicación y/o para realizar la transmisión de datos.
De acuerdo con la invención, la unidad de comunicación está instalada para ser utilizada o para asistir en la transmisión de datos de cada uno de los protocolos de comunicación del segundo grupo de protocolos de comunicación, especialmente para la transmisión de datos con uno o varios dispositivos de procesamiento de datos externos.
Esto significa de manera especialmente preferida que la unidad de comunicación está instalada con preferencia para enviar y codificar paquetes de datos de los diferentes protocolos de comunicación del segundo grupo (especialmente de acuerdo con los protocolos de comunicación respectivos, para codificar o bien generar eventuales datos de cabecera). Con preferencia, esto significa que la unidad de comunicación está instalada con preferencia para recibir paquetes de datos de los diferentes protocolos de comunicación del segundo grupo (especialmente de acuerdo con los protocolos de comunicación respectivos, para descodificar generar eventuales datos de cabecera). Además, esto significa de una manera especialmente preferida que la unidad de comunicación con instalaciones, que asisten o bien utilizan para la comunicación o bien para la transmisión de datos un protocolo de comunicación del segundo grupo, puede establecer conexiones de comunicaciones y/o puede realizar transmisiones de datos (con preferencia bidireccionales).
De acuerdo con una forma de realización conveniente, la unidad de comunicación está instalada con preferencia para seleccionar para la trasmisión de datos con una o varias instalaciones de procesamiento de datos externas, sobre la base de los datos de configuración, el protocolo de comunicación utilizado por el / los dispositivo(s) de procesamiento de datos externo(s) respectivo(s), especialmente para comunicarse con el dispositivo de procesamiento de datos externo respectivo con el protocolo de comunicación utilizado o bien asistido por aquél, para establecer la conexión de comunicación y/o para realizar la transmisión de datos.
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la unidad de interfaces de control está instalada para transmitir datos (con preferencia en paralelo) con varias instalaciones de control conectadas al mismo tiempo de máquinas herramientas respectivas.
Con preferencia, los datos de configuración para cada una de las instalaciones de control conectadas indican el protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control respectiva desde el primer grupo de protocolos de
comunicación. Esto tiene la ventaja de que la unidad de interfaces de control, que asiste a varios protocolos de comunicación del primer grupo, puede seleccionar y utilizar de una manera flexible, sencilla y fiable con la instalación de control respectiva en cada caso el protocolo de comunicación utilizado por ésta (especialmente, por ejemplo, cuando deben transmitirse paquetes de datos para consultar la instalación de control, para transmitir datos o para leer activamente datos en el control).
Con preferencia, la unidad de interfaces de control está instalada para seleccionar para la transmisión de datos con una de las instalaciones de control conectadas, sobre la base de los datos de configuración, el protocolo de comunicación utilizado por una instalación de control y seleccionar para la transmisión de datos con otra de las instalaciones de control conectada sobre la base de los datos de configuración el protocolo de comunicación utilizado por la otra instalación de control.
Cuando se conectan una o varias instalaciones de control o se separan de la conexión, esto se puede indicar o bien depositar de manera sencilla en los datos de configuración, de manera que la unidad de interfaces de control puede seleccionar y utilizar de manera adecuada el protocolo de comunicación correspondiente.
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la unidad de comunicación está instalada para transmitir datos (con preferencia en paralelo) con varios dispositivos de procesamiento de datos externos conectados.
Con preferencia, los datos de configuración para cada uno de los dispositivos de procesamiento de datos externos paralelos indican el protocolo de comunicación utilizado por el dispositivo de procesamiento de datos externos a partir del segundo grupo de protocolos de comunicación. Esto tiene la ventaja de que la unidad de comunicación, que asiste a varios protocolos de comunicación del segundo grupo, puede seleccionar y utilizar de una manera flexible, sencilla y fiable con el dispositivo de procesamiento de datos externo respectivo el protocolo de comunicación utilizado por éste (en particular, por ejemplo, cuando deben transmitirse paquetes de datos para transmitir o recibir paquetes de datos).
Con preferencia, la unidad de comunicación está instalada para seleccionar para la transmisión de datos con uno (o varios) dispositivo(s) de procesamiento de datos sobre la base de los datos de configuración, el protocolo de comunicación utilizado, respectivamente, por uno (o varios) dispositivo(s) de procesamiento de datos externo(s) conectado(s), y en particular, para seleccionar para la transmisión de datos con otro de los dispositivos de procesamiento de datos externos conectados sobre la base de los datos de configuración, el protocolo de comunicación utilizado por el otro dispositivo de procesamiento de datos externo conectado.
Cuando se conectan uno o varios dispositivos de procesamiento de datos externos o se deparan de la conexión, esto se puede indicar o bien depositar de una manera sencilla en los datos de configuración, de manera que la unidad de comunicación puede seleccionar y utilizar de manera adecuada el protocolo de comunicación correspondiente.
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, los datos de configuración indican para una o varias máquinas herramientas, que comprenden con preferencia, respectivamente, una pluralidad de sensores para la emisión de señales de sensor, que se refieren a un estado de la máquina herramienta respectiva, a la instalación de control de la máquina herramienta respectiva, con preferencia un grupo respectivo de sensores de la máquina herramienta respectiva y/o reglas de lectura y/o de procesamiento para señales de control del grupo de sensores de la máquina herramienta respectiva.
Esto tiene la ventaja de que de acuerdo con el tipo de la máquina herramienta, la realización de la máquina herramienta, la dotación de los sensores de la máquina herramienta y, dado el caso, también el fabricante de la máquina herramienta para la máquina herramienta respectiva correspondiente, respectivamente, los sensores presentes o bien la dotación de los sensores presentes de la máquina herramienta se pueden definir en los datos de configuración o bien se pueden adaptar en el caso de ampliación o reequipamiento de la máquina herramienta con sensores más nuevos, con otros sensores o con sensores adicionales.
Con preferencia, el dispositivo de interfaces de datos comprende una unidad de lectura para la lectura de valores de las señales de los sensores del grupo de sensores indicado en los datos de configuración de la máquina herramienta a través de la unidad de interfaces de control sobre la base de las reglas de lectura indicadas en los datos de configuración.
Con preferencia, la instalación de procesamiento de datos está instalada para procesar los valores de las señales de los sensores leídos por medio de la unidad de lectura sobre la base de los datos de los sensores agregados a las reglas de procesamiento indicadas en los datos de configuración
De esta manera, los datos de las máquinas o bien los datos de los sensores disponibles o bien legibles en cada caso se pueden leer o bien recibir de una manera sencilla y fiable de forma individual de la máquina, pudiendo
definirse con ventaja, además, de forma individual de la máquina a través de reglas de lectura y/o de procesamiento potencialmente individuales, cómo están presentes y/o como se pueden leer o bien cómo deben procesarse agregarse, en cada caso. Esto se puede ajustar o bien definir de forma individual del control y/o de forma individual del sensor (en particular, por ejemplo, a través de intervalos de lectura definidos para diferentes máquina so bien para diferentes sensores de una máquina).
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la instalación de procesamiento está instalada para generar formatos de datos predeterminados, con preferencia independientes de los protocolos de comunicación del primero y/o del segundo grupo, de manera especialmente preferida sobre la base de los datos recibidos a través de la unidad de interfaces de control, en particular, con preferencia sobre la base de los datos procesados por la instalación de procesamiento de datos y/o de manera especialmente preferida sobre la base de los datos almacenados por la instalación de memoria de datos.
Esto tiene la ventaja de que independientemente de los protocolos de comunicación utilizados del / los dispositivo(s) de control o bien de los protocolos de comunicación utilizados del / los dispositivo(s) de procesamiento de datos externo(s), se puede preparar un formato de datos unitario, especialmente para datos útiles (Payload-Data) de paquetes de datos a generar, de manera que incluso en sistemas altamente inhomogéneos, la pluralidad de máquinas herramientas de diferentes fabricantes y con los más diferentes controles pueden intercambiar datos en este formato unitario de datos, y también en este formato unitario de datos se pueden transmitir a una pluralidad de instalaciones y sistemas externos con los más diferentes protocolos de comunicación, y se pueden evaluar y comparar de una manera unitaria en tales sistemas inhomogéneos.
Esto posibilita una solución altamente unitaria de la transmisión de datos y de la evaluación de datos en tales sistemas inhomogéneos, que comprenden muchas máquinas herramientas de los más diferentes fabricantes y con los más diferentes controles y/o una pluralidad de diferentes recopilaciones de datos o bien evaluaciones de datos, de manera que se pueden calcular, observar, evaluar y analizar de una manera sencilla, unitaria, fiable y comparable estados de las máquinas en naves de producción grandes y más allá de los límites de las naves de producción. De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, con preferencia cada conjunto de datos generado comprende datos de identificación, que indican con respecto a los datos en los que se basa el conjunto de datos generado una identidad de una o de varias máquinas herramientas, una identidad de uno o de varios componentes de las máquinas herramientas y/o una identidad de uno o de varios sensores. Esto posibilita de una manera sencilla realizar estos de diferentes máquinas herramientas, componentes de máquinas herramientas o sistemas de sensores y depositarlos de una manera efectiva y evaluable en bases de datos, puesto que siempre se conoce para cada conjunto de datos a qué máquina se puede asociar el componente de la máquina o bien a qué sistema de sensores se puede asociar el conjunto de datos correspondiente.
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, cada conjunto de datos generados indica datos de valores y uno o varios sellos de tiempo asociados con los datos de valores (de manera que con ventaja se puede depositar el tiempo de la detección, emisión y/o evaluación de los datos de valores respectivos).
Con preferencia, los datos de valores indican, respectivamente, uno o varios datos de valores, como por ejemplo uno o varios valores de las señales de sensores y/o valores de las señales de control, uno o varios valores de datos calculados a partir de varios valores de señales (como por ejemplo, valores medos durante intervalos de tiempo determinados, valores de señales concentrados, valores, que se calculan sobre la base de varias señales, valores reconvertidos, por ejemplo a través de la reconversión en sistemas unitarios de unidades) y/o uno o varios valores de estado que indican un estado de una o de varias máquinas herramientas.
Los valores de estado que indican un estado de una o de varias máquinas herramientas se pueden calcular, por ejemplo, con preferencia sobre la base de uno o de varios valores de señales leídos (y/o valores de señales de control) y/o pueden ser leídos también directamente desde el control. Tales valores de estado pueden indicar con preferencia un estado (por ejemplo, de un grupo de estados posibles predeterminados) de una máquina herramienta, de un componente de una máquina herramienta y/o de una instalación de sensor o bien de componentes o de grupos de construcción de la máquina herramienta.
Con preferencia, para cada conjunto de datos y/o para cada valor de los datos de los valores se indica un tipo de datos, en donde el tipo de datos indica con preferencia si el valor correspondiente (de los datos de valor) describe un estado de la máquina, una valor de la señal (o un valor que indica varios valores de las señales) o un evento de funcionamiento durante el funcionamiento de una máquina herramienta correspondiente.
Esto se puede indicar, por ejemplo, a través de los tipos "ESTADO" (cuando se indica, por ejemplo, un estado de una máquina herramienta, de un componente de la máquina herramienta y/o de una instalación de sensor o bien de componentes o de grupos de construcción de la máquina herramienta), "EVENTO" (cuando, por ejemplo, se indica un evento en una máquina herramienta, en un componentes de la máquina herramienta o similar (por ejemplo, una parada de la máquina, una parada de emergencia, una colisión en el caso de una mecanización en la máquina
herramienta, un evento de mantenimiento o bien de reparación cuando se emite una alarma, o similar), y "VALOR" cuando se indican, por ejemplo, simplemente sólo valores de señales de sensores o bien valores de señales de control momentáneos, agregados o promediados.
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la instalación de procesamiento de datos está instalada sobre la base de datos de signatura almacenados en el segundo medio de memoria para añadir a un conjunto de datos generado una signatura electrónica y/o para verificar signaturas añadidas a conjuntos de datos. Esto posibilita proveer conjuntos de datos con signaturas para eventuales verificaciones de datos posteriores o verificar signaturas añadidas, por ejemplo sobre la base de datos de signaturas depositados en los datos de configuración (o sobre la base de datos de signaturas leídos desde la instalación de control, cuando, por ejemplo, un operador registrado o bien autentificado en este momento en la máquina herramienta ha depositado una signatura (electrónica) personal en la instalación de control o está registrado con ésta.
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la instalación de procesamiento de datos está instalada con preferencia sobre la base de datos de codificación almacenados en el segundo medio de memoria, para codificar un conjunto de datos generado y/o para descodificar conjuntos de datos codificados sobre la base de datos de codificación almacenados en el segundo medio de memoria. Esto tiene la ventaja de que los datos, que se transmiten a través de redes locales o bien incluso globales, dado el caso con datos sensibles (por ejemplo, cuando éstos son recopilados por máquinas herramientas de diferentes usuarios, por ejemplo, a través del fabricante de las máquinas herramientas o bien fabricantes del control para ofrecer, dado el caso, una monitorización automática del mantenimiento con tele-diagnosis para diferentes usuarios, o para la evaluación de los desarrollos del estado de funcionamiento de larga duración para la mejora y el desarrollo de nuevos tipos de máquinas herramientas) se pueden codificar de manera sencilla, fiable y segura para la transmisión (por ejemplo, a través de Internet o en la nube).
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la instalación de procesamiento de datos está instalada, además, para añadir al conjunto de datos generado una signatura de identificación o bien un número de identificación. Esto posibilita depositar de una manera sencilla la identidad del dispositivo de interfaces de datos en el conjunto de datos (en particular, como identificación unívoca de la fuente de datos), por ejemplo para sistemas, en los que se utilizan varios dispositivos de interfaces de datos de acuerdo con la invención conectados en paralelo y/o conectados unos detrás de los otros.
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la unidad de comunicación está instalada para generar para la transmisión de datos con el dispositivo de procesamiento de datos externo un paquete de datos con datos de cabecera y datos útiles, en donde los datos de cabecera son generados con preferencia sobre la base del protocolo de comunicación utilizado por el dispositivo de procesamiento de datos externo y/o los datos útiles comprenden uno o varios conjuntos de datos generados por la instalación de procesamiento de datos del formato de datos independiente de los protocolos de comunicación del primero y del segundo grupos.
Esto posibilita de una manera sencilla separar las estructuras de los métodos de comunicación no unitarios (protocolos de comunicación) de los contenidos transmitidos y preparar estos contenidos a pesar de todo de una manera ventajosa en forma unificada, puesto que las informaciones de la cabecera son, en efecto, siempre dependientes del protocolo, sin embargo los contenidos (conjuntos de datos) transmitidos de los datos útiles (Payload-Data) fácilmente extraíbles presentan de una manera independiente de la máquina, independiente del control e independiente del protocolo siempre el formato de datos unitario sencillo y fiable.
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la unidad de interfaces de control está instalada para generar para la transmisión de datos con la instalación un paquete de datos con datos de cabecera, en donde los datos de cabecera son generados sobre la base del protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control.
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la instalación de procesamiento está instalada para generar uno o varios conjuntos de datos a intervalos de tiempo regulares, que se indican de manera especialmente preferida en los datos de configuración, sobre la base de reglas de procesamiento indicadas en los datos de configuración y/o para enviarlos a la unidad de comunicación, de manera especialmente preferida con una instrucción para transmitir uno o varios conjuntos de datos en uno o varios paquetes de datos de acuerdo con uno o varios protocolos de comunicación del segundo grupo. De esta manera, los intervalos de transmisión se pueden ajustar, en el caso de transmisiones de datos regulares (por ejemplo, para el control continuo del estado y/o la supervisión de la máquina) de una manera ventajosa sencilla en los datos de configuración.
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la unidad de comunicación está instalada para transmitir uno o varios conjuntos de datos en uno o varios paquetes de datos de acuerdo con uno o varios protocolos de comunicación del segundo grupo a varios dispositivos de procesamiento de datos externos conectados de acuerdo con un Modelo Publish-Subscriber, en donde los datos de configuración comprenden con preferencia en particular datos de identificación del abonado, que indican con preferencia uno o varios dispositivos de
procesamiento de datos externos conectados como abonados inscritos.
Esto tiene la ventaja de que el dispositivo de interfaces de datos puede transmitir de una manera sencilla los conjuntos de datos correspondientes en todos los dispositivos de procesamiento de datos externos desde uno o varios grupos de abonados (que pueden recibir, dado el caso, diferentes conjuntos de datos), en donde los dispositivos de procesamiento de datos externos se pueden anunciar de manera sencilla como abonados para recibir los conjuntos de datos correspondientes asociados con el grupo de abonados correspondiente (por ejemplo, sobre la base de una asociación de contenidos y/o de tipos de conjuntos de datos al grupo de abonados correspondiente), o pueden terminar la recepción a través de la desconexión desde el grupo de abonados respectivo.
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la unidad de comunicación presenta una unidad de emisión de conjuntos de datos, que se puede conectar de una manera directa o indirecta a través de una red de datos con una unidad de interfaces de control de otro dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con uno de los aspectos anteriores (y descrito más adelante), con preferencia para transmitir conjuntos de datos generados por la instalación de procesamiento de datos al otro dispositivo de interfaces de datos.
Esto tiene la ventaja de que el dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con la invención (por ejemplo, de acuerdo con uno de los aspectos y ejemplos descritos aquí) puede transmitir, además, conjuntos de datos por medio de la unidad de comunicación a otro dispositivo de interfaces de datos conectado de acuerdo con la invención) por ejemplo para recopilar los conjuntos de datos de diferentes dispositivos de interfaces de datos conectados en paralelo en lo dispositivos de interfaces de datos "de orden superior".
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la unidad de interfaces de control presenta una unidad de recepción de conjuntos de datos, que se puede conectar directamente o a través de una red de datos con una unidad de comunicación de otro dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con uno de los aspectos anteriores (y descritos más adelante), con preferencia para recibir desde una instalación de procesamiento de datos del otro dispositivo de interfaces de datos.
Esto tiene la ventaja de que el dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con la invención (por ejemplo, de acuerdo con uno de los aspectos y ejemplos descritos aquí) puede recibir, además, conjuntos de datos por medio de la unidad de interfaces de control desde uno o con preferencia desde otros varios dispositivos de interfaces de datos conectados de acuerdo con la invención (por ejemplo, de acuerdo con uno de los aspectos y ejemplos descritos aquí), por ejemplo para recopilar los conjuntos de datos de diferentes dispositivos de interfaces de datos "subordinados" conectados en paralelo en los dispositivos de interfaces de datos "de orden superior" (por ejemplo, para la evaluación, almacenamiento de larga duración, verificación, agregación, etc.).
En este caso, además, se pueden elevar las velocidades de transmisión y se puede optimizar todo el flujo de datos, puesto que entre los dispositivos de interfaces de datos se pueden utilizar un protocolo unitario y pre-ajustes comunes o bien adaptados en los datos de configuración respectivos, en donde todo el sistema de los dispositivos de interfaces de datos conectados entre sí "hacia fuera" puede garantizar, además, la máxima variedad de aplicación con muchos controles (es decir, que se asisten diferentes protocolos de control, además, a través de las unidades de interfaces de control de los dispositivos de interfaces de control "subordinados") y muchos dispositivos de procesamiento de datos externos (es decir, que son asistidos diferentes protocolos-M2M, además, a través de la unidad de comunicación del dispositivo de interfaces de datos "de orden superior"). En este caso, con preferencia son posibles una pluralidad de conexiones (por ejemplo, uno-a-muchos, muchos-a-uno, muchos-a-muchos, muchosa-muchos-a-uno, muchos-a-uno-a-muchos, etc.).
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la unidad de comunicación está instalada para recibir instrucciones de configuración desde un dispositivo de procesamiento de datos externo, en donde el dispositivo de procesamiento de datos está instalado con preferencia para modificar, sobre la base de las instrucciones de configuración recibidas a través de la unidad de comunicación, los datos de configuración almacenados en la instalación de memoria de datos y/o de almacenar nuevos datos de configuración. De esta manera, se pueden adaptar, ajustar, modificar u optimizar de una forma sencilla los datos de configuración de sirven de base. Además, es posible introducir de una manera flexible modificaciones del sistema, por ejemplo cuando se reequipen con efecto de ampliación máquinas herramientas, controles de máquinas herramientas, sistemas de máquinas herramientas, cuando se equipen con otras funciones y/o componentes, o cuando se realiza una sustitución de componentes, máquinas o similares, o también cuando los conjuntos de datos a generar, los datos de valores a generar deben adaptarse, optimizarse o ajustarse.
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, la instalación de almacenamiento de datos presenta una interfaz de datos, que está instalada con preferencia para transmitir datos almacenados en el primer medio de almacenamiento de datos para la seguridad de los datos y/o para el almacenamiento de larga duración a un dispositivo de almacenamiento de datos conectado en el exterior, de manera especialmente preferida de acuerdo con una transmisión de datos o bien reflejo de datos realizados de manera síncrona, asíncrona, realizada a
intervalos regulares y/o en el caso de que se exceda un valor límite de la cantidad de datos almacenada en el primer medio de almacenamiento de datos. Esto tiene la ventaja de que (por ejemplo, a través de conexiones directas o al menos locales, se pueden almacenar, asegurar o almacenar de larga duración los datos. Por ejemplo, es concebible almacenar todos los datos brutos leídos (o seleccionados) y/o los conjuntos de datos calculados directamente en el dispositivo de almacenamiento de datos conectado, para poder asegurar los datos siempre localmente a pesar de eventuales fallos de la red, sin tener que prever en el dispositivo de interfaces de datos, que puede estar preparado, en parte, directamente en cada máquina herramienta o grupo de máquinas herramientas, incluso medios de almacenamiento de datos demasiado grandes.
De acuerdo con una forma de realización conveniente preferida, el dispositivo de memoria de datos externo está conectado a través de una red local o global y comprende con preferencia un servidor de datos externo (para el almacenamiento de datos, la evaluación y/o la transmisión de datos), un servidor de la Web (para la evaluación o bien con preferencia para posibilitar un acceso a los datos o bien a los conjuntos de datos o bien a los datos de evaluación, por ejemplo a través de aplicaciones de la Web por medio de redes locales, globales o incluso a través de Internet), una unidad externa de corredor de mensajes (por ejemplo, para poder distribuir los conjuntos de datos recibidos en las más diferentes unidades y sistemas) y/u otro dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con uno de los aspectos anteriores o bien con preferencia un servidor de datos externo, un servidor de la Web, una unidad externa de corredor de mensajes y/u otro dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con uno de los aspectos anteriores.
De acuerdo con otro aspecto, se propone un sistema con uno o varios dispositivos de interfaces de datos de acuerdo con uno de los aspectos anteriores y con una o varias instalaciones de procesamiento de datos externas, que están conectadas con preferencia a través de una red de datos local o global con una unidad de comunicación de al menos uno de los dispositivos de interfaces de datos, en donde de manera especialmente preferida una unidad de comunicación de al menos uno de los dispositivos de interfaces de datos está conectado a través de una red de datos local o global con una unidad de interfaces de control de otro dispositivo de interfaces de datos.
En resumen, se prepara una solución de transmisión de datos entre máquinas herramientas y dispositivos de procesamiento de datos externos (por ejemplo, servidores o redes de servidores), que posibilita de una manera sencilla, eficiente y fiable al intercambio de datos y la supervisión unitaria del estado de las máquinas, en particular en un sistema con una pluralidad de máquinas herramientas diferentes - con controles, en parte, muy diferentes de diferentes fabricantes y de diferentes versiones de control - y con dispositivos de procesamiento de datos externos para la supervisión del estado de las máquinas herramientas.
En particular, se puede preparar una solución unitaria, más sencilla, más clara de la transmisión de datos o bien de las interfaces de datos para la supervisión de estados de las máquinas de diferentes máquinas herramientas con diferentes controles, que se puede emplear universalmente, además, con ventaja de manera independiente del tipo de máquinas herramientas y/o del tipo de control.
Además, la invención ofrece la ventaja de que se pueden transmitir datos de sensores y datos del estado de las máquinas o bien los conjuntos de datos mencionados anteriormente a través de redes locales o globales de varias máquinas herramientas también desde emplazamientos muy diferentes de una manera sencilla y universal, por ejemplo también para posibilitar diagnosis simplificadas de mantenimiento a distancia o para posibilitar análisis comparativos de los datos de sensores de diferentes máquinas herramientas o también de las mismas máquinas herramientas empleadas en diferentes condiciones y en diferentes emplazamientos.
Otros aspectos y sus ventajas como también ventajas y posibilidades especiales de realización de los aspectos y características descritos anteriormente se describen a partir de las descripciones y explicaciones redactadas a continuación con referencia a las figuras adjuntas.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra una representación esquemática ejemplar de un sistema con un dispositivo de almacenamiento de datos de acuerdo con un ejemplo de realización de la invención.
La figura 2 muestra una representación esquemática ejemplar de un sistema de acuerdo con otro ejemplo de realización de la invención,
Descripción detallada de las figuras y ejemplos de realización preferidas
A continuación, se describen ejemplos o bien ejemplos o bien ejemplos de realización en detalle con referencia a las figurad adjuntas. Los elementos iguales o similares en las figuras pueden estar designados en este caso con los mismos signos de referencia, pero a veces también con diferentes signos de referencia.
Hay que subrayar que la presente invención no está limitada o restringida de ninguna manera a los ejemplos de
realización descritos a continuación y sus características de realización, sino que comprende, además, modificaciones de los ejemplos de realización, en particular aquéllas que están comprendidas por modificaciones de las características de los ejemplos descritos o bien por una combinación de algunas o varias de las características de los ejemplos descritos en el marco del alcance de protección de las reivindicaciones independientes.
En este caso, de acuerdo con la invención, se propone un dispositivo de interfaces de datos para el empleo en una máquina herramienta de control numérico y en conexión con dispositivos de procesamiento de datos externos (por ejemplo, servidores de datos, servidores de la Web, ordenador, PC, ordenador portátil, Tableta y/o Smartphone) o bien en conexión con redes de datos externas (LAN, WAN, Intranet, y/o Internet), en donde la máquina herramienta comprende una instalación de control (por ejemplo, NC y/o PLC) para el control de una pluralidad de actuadores de la máquina herramienta y una pluralidad de sensores para la emisión de señales de sensores, que se refiere a un estado de la máquina herramienta, a la instalación de control.
Esto posibilita, por ejemplo, una "monitorización de la condición" mejorada (supervisión de estado), es decir, por ejemplo, una detección permanente y/o regular de datos de proceso de máquinas (por ejemplo, de temperaturas cargas, vibraciones) de sensores correspondientes de la máquina herramienta para el cálculo del estado de la máquina (por ejemplo, del estado momentáneo de la máquina, de un estado medio de la máquina, de un estado de la máquina en un instante previo o en un periodo de tiempo previo, o también un estado de la máquina en instantes de mecanización punta en la zona límite).
Por medio de cálculos y análisis posteriores de estos datos calculados se pueden derivar de manera ventajosa modificaciones de toda la máquina o de grupos de construcción individuales para adaptar de esta manera, por ejemplo, intervalos de servicio de una manera dinámica "Mantenimiento Predictivo"). Además, los datos de procesos calculados ofrecen al operario, al usuario o a la Firma que utiliza la máquina herramienta la posibilidad de optimizar a través de mayor transparencia la mecanización de piezas de trabajo en la máquina herramienta.
Esto posibilita, por una parte, de manera ventajosa representar o bien indicar estados de las máquinas como también representar, trazar o evaluar un historial de señales de sensores o bien de datos de sensores en la máquina herramienta como función del tiempo (curva de tiempo). Esto posibilita una detección eficiente ventajosa de lugares con problemas. Además, los datos de sensores acumulados y otras informaciones sobre la curva de tiempo del estado de la máquina se pueden utilizar con ventaja para previsiones. Así, por ejemplo, es posible indicar un grado de desgaste de componentes individuales y finalmente la duración de vida útil residual previsible. Esto puede estar pensado, por ejemplo para medios de consumo puros (por ejemplo, depósitos de lubricantes de refrigeración) con la ayuda de niveles de llenado. Además, se pueden ofrecer paquetes de sensores adicionales (por ejemplo, sensores de calidad o sensores especiales para Monitorización de la Condición, para dotar los datos de sensores existentes de la máquina herramienta con otros datos de sensores.
En este caso, de acuerdo con la invención, se propone en ejemplos de realización un dispositivo de interfaces de datos con una instalación de procesamiento de datos para el empleo en una máquina herramienta de control numérico, que puede calcular conjuntos de datos sobre la base de datos leídos de sensores a partir de la máquina herramienta y puede transmitirlos a dispositivos de procesamiento de datos externos, para posibilitar, por ejemplo, para una o también para varias máquinas herramientas conectadas un análisis de estado o también indicaciones de estado sobre la base de los datos de los sensores acumulados. Esto puede comprender una función de trazado para la representación de una curva de tiempo de una o de varias señales de sensores, un análisis de procesos (por ejemplo, búsqueda de eventos, como por ejemplo excesos de valores límites de algunas o de varias señales de sensores) sobre la base de datos de sensores acumulados durante un periodo de tiempo predeterminado, un análisis del programa basado en el historial y/o previsiones para la necesidad de mantenimiento o de sustitución de piezas individuales, por ejemplo sobre la base de previsiones de la duración de vida útil residual basadas en indicaciones del nivel de llenado y/o basadas en contadores para componentes y partes de las máquinas herramientas así como medios de consumo necesarios (por ejemplo, cambio de filtros, cambio de refrigerantes o acciones de relleno necesarias para medios de consumo) sobre la base de análisis automatizados de los datos de los sensores acumulados.
A continuación se describen en primer lugar ejemplos generales que se refieren, desarrollan o repiten a aspectos del resumen anterior, y en cualquier caso se pueden combinar siempre con aspectos del resumen anterior y con aspectos de la descripción siguiente de las figuras.
Los sensores disponibles en la máquina herramienta y la disponibilidad de los valores de los sensores en el control pueden aparecer muy diferentes de manera típica de la máquina y/o típica del control.
A tal fin, por ejemplo, puede estar previsto establecer en los datos de configuración para la lectura y procesamiento de los datos de sensores de manera modificable qué sensores están disponibles en la máquina herramienta o bien qué sensores deben leerse y cómo deben leerse los datos de los sensores respectivos (por ejemplo, a través de la fijación de tasas de lectura individuales predeterminadas) y/o cómo deben procesarse los valores de los sensores leídos y almacenarse (reglas de procesamiento).
Sobre la base de los datos de configuración que se pueden configurar individualmente se puede utilizar el dispositivo de interfaces de datos de manera ejemplar de múltiples maneras y se puede emplear en máquinas con paquetes de sensores amplios con una pluralidad de sensores opcionales, pero también se pueden reequipar en máquinas existentes, de manera que los datos de configuración posibilitan, de acuerdo con el tipo y el número de los sensores disponibles y de las posibilidades de lectura configurar la función de lectura y la función de procesamiento posterior adaptándolas de manera individual a la máquina respectiva y a su control o bien a las necesidades, y a pesar de todo trasmitir los datos de sensores de manera independiente de la máquina y del control a otras instalaciones de procesamiento de datos con diferentes protocolos M2M.
Los datos de configuración se pueden depositar, por ejemplo, en un fichero de configuración en un formato de datos universal en un lenguaje-Markup (por ejemplo, como datos-XML).
Los datos de configuración pueden indicar, además, para fines de certificación los canales de señales de sensores, que deben proporcionarse para una certificación, es decir, qué señales de sensores o bien qué eventos deben almacenarse en relación con qué señales de sensores en datos de certificación.
De acuerdo con un aspecto preferido, la instalación de procesamiento de datos puede estar instalada para comprimir y/o codificar los datos de los sensores almacenados en el primer medio de memoria para la transmisión de datos. Esto tiene la ventaja de que se posibilita una seguridad de datos durante la transmisión como también una prevención de acceso no autorizado, como también un almacenamiento eficiente de los datos comprimidos para fines de almacenamiento de larga duración.
De acuerdo con un aspecto ejemplar, la instalación de procesamiento de datos puede estar instalada para transmitir conjuntos de datos almacenados en el primer medio de memoria y datos de sensores acumulador durante un periodo de tiempo predeterminado o bien los conjuntos de datos que presentan datos de sensores a través de una red local o global. En el tiempo intermedio se pueden almacenar los datos temporalmente en la instalación de memoria de datos (también por razones de seguridad, para evitar una pérdida de datos en el caso de problemas de la red) y, además, esto posibilita la transmisión sencilla y controlada, dado el caso automática, de datos en paquetes, por ejemplo a intervalos de tiempo predeterminados o en volúmenes de datos predeterminados y, dado el caso, en instantes predeterminados.
De acuerdo con un aspecto preferido, los datos de sensores transmitidos y/o los conjuntos de datos transmitidos pueden indicar, además, un tipo de máquina de la máquina herramienta, una configuración de la máquina herramienta y/o datos de identificación de la máquina, que comprenden especialmente un número de la máquina, de la máquina herramienta. Esto tiene la ventaja de que se simplifica una comparación y una identificación de la máquina herramienta o bien de las condiciones de trabajo de la máquina herramienta o del tipo de máquina, en particular en el caso de la comparación analítica de los datos de diferentes máquinas.
De acuerdo con un aspecto preferido, la unidad de comunicación puede preparar una interfaz de la Web y/o una aplicación de servicio de la Web, a través de la cual se puede conceder a un dispositivo de procesamiento de datos externo con preferencia por medio de un navegador de la red y/o de una aplicación de la Web un acceso a datos de sensores agregados, almacenados en el primer medio de memoria. En este caso, un protocolo de comunicación de Internet puede estar comprendido en el segundo grupo de protocolos de comunicación. Esto tiene la ventaja de que se posibilitan la representación y el análisis de los datos de una manera sencilla y eficiente a través de interfaces de la Web y acceso al navegador de la Web, de manera que también una pluralidad de dispositivos de procesamiento de datos externos (por ejemplo, ordenadores, ordenadores portátiles, Tabletas, Smartphones) pueden acceder de una manera sencilla y universal por medio de una aplicación de la Web y/o a través de un enlace por medio de una navegador de la Web a los datos, que pueden ser representados y/o analizados.
De acuerdo con un aspecto preferido, los datos de configuración pueden indicar también un formato de los datos, y la instalación de procesamiento de datos puede almacenar datos leídos, convertidos, agregados o calculados en el formato de datos indicado en los datos de configuración en el primer medio de memoria. Esto tiene la ventaja de que se posibilita un formato de datos universal, pero también configurable de forma universal, también en el caso de diferentes configuraciones de las máquinas y/o del control o bien disponibilidades del sensor, de manera que se pueden preparar datos de sensores de una manera independiente de la máquina e independientes del control para el acceso universal a través de una pluralidad de diferentes dispositivos de procesamiento de datos externos en un formato de datos universal.
De acuerdo con un aspecto preferido, la unidad de comunicación se puede conectar con una interfaz hombremáquina de la instalación de control de la máquina herramienta, con preferencia para la transmisión de datos almacenados en el primer medio de memoria hacia la interfaz hombre-máquina, con preferencia para la representación sobre una superficie gráfica de usuario de la interfaz hombre-máquina de la instalación de control de la máquina herramienta. Esto tiene la ventaja de que los datos también se pueden representan, leer, analizar o bien inscribir en una interfaz hombre-máquina del control, de manera que se posibilita a un usuario directamente en la máquina herramienta manipular el control de la máquina sobre la base de la representación y/o del análisis de los
datos de sensores y/o de certificación.
De acuerdo con un aspecto preferido, el primer medio de memoria puede comprender una memoria tampón anular, y los datos leídos y/o calculados y/o los conjuntos de datos generados pueden ser almacenados con preferencia en la memoria tampón anular. Esto tiene la ventaja de que de acuerdo con un volumen predeterminado de datos, en particular después de la transmisión de los datos a un dispositivo de procesamiento de datos externo, está disponible memoria de datos para nuevos datos acumulados. Con preferencia, el volumen de la memoria de datos disponible en la memoria tampón anular se puede configurar, por ejemplo a través de los datos de configuración. De acuerdo con un aspecto preferido, la instalación de procesamiento de datos puede estar instalada, además, para almacenar datos de los sensores junto con un sello de tiempo correspondiente en el primer medio de memoria. Esto tiene la ventaja de que se posibilita un análisis y se puede representan un historial de los datos.
De acuerdo con un aspecto preferido, las reglas de lectura de los datos de configuración para una, varias o todas las señales de sensores del grupo de sensores, indicado en los datos de configuración, de la máquina herramienta pueden indicar una frecuencia de lectura individual. Con preferencia, la unidad de lectura está instalada entonces para leer para una señal de sensor correspondiente los valores de las señales de los sensores con la frecuencia de lectura individual indicada en los datos de configuración. Esto tiene la ventaja de que se pueden configurar en cada caso tasas individuales de lectura de las señales de los sensores de acuerdo con las necesidades.
De acuerdo con un aspecto preferido, al menos una frecuencia de lectura individual indicada en los datos de configuración puede ser menor que una frecuencia de almacenamiento de los valores de los sensores de un control programable con memoria y/o que una frecuencia de almacenamiento de los valores de los sensores de un control-NC de la instalación de control. Esto posibilita con ventaja una característica de lectura universal más independiente del control.
De acuerdo con un aspecto preferido, las reglas de procesamiento de los datos de configuración pueden indicar una regla de procesamiento individual para una, varias o todas las señales de los sensores del grupo de sensores de la máquina herramienta indicado en los datos de configuración. Con preferencia, entonces la instalación de procesamiento de datos puede estar instalada para calcular un valor individual de sensor para una señal de sensor correspondiente a partir de una pluralidad de valores de las señales de los sensores leídos durante un periodo de tiempo predeterminado en la regla de procesamiento individual con la ayuda de las reglas individuales de procesamiento indicadas en los datos de configuración y almacenarlo en el primer medio de memoria. Esto tiene la ventaja de que las reglas de procesamiento se pueden configurar, sin embargo, de acuerdo con las necesidades, pero también para la reducción del volumen de datos a almacenar, por ejemplo a través de agregación de varios valores de las señales de un sensor en un valor de la señal a almacenar.
De acuerdo con un aspecto preferido, una regla individual de procesamiento puede indicar que el valor de los sensores se puede calcular como valor medio de la pluralidad de valores de las señales de los sensores leídos durante un periodo de tiempo predeterminado indicado en la regla de procesamiento individual, y/o puede indicar que el valor de los sensores se puede calcular como valor máximo o valor mínimo de la pluralidad de valores de las señales de los sensores leídos durante un periodo de tiempo predeterminado en la regla de procesamiento individual. También se pueden posibilitar conversiones de unidades de parámetros en otros sistemas de unidades. De acuerdo con un aspecto preferido, las reglas de procesamiento de los datos de configuración pueden indicar una regla de combinación para al menos dos señales de sensor del grupo de sensores de la máquina herramienta indicado en los datos de configuración. La instalación de procesamiento de datos puede estar instalada entonces para calcular un valor combinado de los sensores para valores de los sensores de las al menos dos señales de sensores sobre la base de las reglas de combinación y almacenarlo en el primer medio de memoria. Esto tiene la ventaja de que las reglas de procesamiento se pueden configurar según las necesidades, pero también para la reducción del volumen de datos a almacenar, por ejemplo a través de la combinación de varios valores de las señales de varios sensores en un valor de la señal a almacenar (por ejemplo, von referencia a varias señales de sensores que se refieren a un componente igual de la máquina.
De acuerdo con un aspecto preferido, los datos de configuración pueden comprender reglas de certificación para varias o para todas las señales de los sensores del grupo de sensores de la máquina herramienta indicado en los datos de configuración. La instalación de procesamiento de datos puede estar configurada, además, para generar datos de certificación sobre la base de las reglas de certificación indicadas en los datos de configuración y sobre la base de las señales de los sensores leídas correspondientes y para almacenar los datos de certificación generados. Esto tiene la ventaja de que se puede combinar el almacenamiento de datos de los sensores con un eventual certificado necesario de los procesos de una manera sencilla y eficiente. Por lo tanto, el certificado no debe realizarse posteriormente sobre la base de los datos de los sensores almacenados.
De acuerdo con un aspecto preferido, los datos de certificación pueden indicar en qué instante y/o en qué posición de un programa-NC, ejecutado en la instalación de control de la máquina herramienta, una o varias de las señales
de los sensores, indicadas en las reglas de certificación, han excedido un valor límite correspondiente. De manera alternativa o adicional, por ejemplo, cuando no se ha excedido ningún valor límite, se puede indicar que ninguna de las señales de los sensores indicadas en las reglas de certificación ha excedido el valor límite correspondiente durante un periodo de tiempo predeterminado o durante la ejecución del programa-NC.
De acuerdo con un aspecto preferido, la unidad de comunicación puede estar instalada para conceder al dispositivo de procesamiento de datos externos un acceso a datos de configuración almacenados en el segundo medio de memoria, de manera especialmente preferida para la modificación de los datos de configuración. Esto tiene la ventaja de que los datos de configuración se pueden configurar de acuerdo con las necesidades, por ejemplo cuando deben establecerse otras reglas de lectura o de procesamiento o reglas adicionales, o también cuando la máquina es reequipada con sensores o se amplía el control.
De acuerdo con un aspecto preferido, los datos de configuración pueden indicar uno o varios valores límites para una, varias o todas las señales de sensor del grupo de sensores de la máquina herramienta indicado en los datos de configuración. La instalación de procesamiento de datos puede estar instalada para almacenar valores límites indicados en los datos de configuración en el primer medio de memoria. Esto facilita el análisis posterior de los datos, puesto que se almacena al mismo tiempo en cada caso el valor límite respectivo.
De acuerdo con un aspecto preferido, una unidad de lectura de la unidad de interfaces de control o bien la instalación de procesamiento de datos pueden estar instaladas para leer a través de la unidad de interfaces de control los valores de estado del contador a partir de registros de un control programable con memoria de la instalación de control de la máquina herramienta.
De acuerdo con un aspecto preferido, la instalación de procesamiento de datos puede estar instalada, además, para almacenar valores leídos del estado del contador en el primer medio de memoria, de manera especialmente preferida junto con un sello de tiempo.
La figura 1 muestra una representación esquemática ejemplar de un sistema con un dispositivo de almacenamiento de datos de acuerdo con un ejemplo de realización de la invención.
El sistema comprende el dispositivo de interfaces de datos 300, una máquina herramienta 100, una instalación de control 300 de la máquina herramienta 100 y un dispositivo de procesamiento de datos externo 400.
La máquina herramienta 100 comprende de manera ejemplar una pluralidad de actuadores 110, controlables a través de la instalación de control 200, de la máquina herramienta 100 y una pluralidad de sensores 120 para la emisión de señales de control, que se refieren a un estado de la máquina herramienta 100, a la instalación de control 200.
Los actuadores 110 pueden comprender, por ejemplo, accionamientos de ejes lineales y redondos controlables (ejes de articulación y/o ejes de giro) para un movimiento relativo controlado entre la herramienta y la pieza de trabajo, y también accionamientos de husillos de trabajo que soportar la herramienta (por ejemplo, en máquinas fresadoras) o bien husillos de trabajo que soportan la pieza de trabajo (por ejemplo, en máquinas de torno). Por lo demás, los actuadores 110 pueden ser válvulas controladas eléctrica, hidráulica y/o neumáticamente, bombas y otras instalaciones de alimentación desde la unidad de alimentación interna o externa de lubricante de refrigeración o bien unidades de alimentación de aire comprimido. Las instalaciones de transporte, los cambiadores de piezas de trabajo, los almacenes de herramientas y otros accesorios de la máquina herramienta pueden ser controlados, además, a través de accionamiento o circuitos o bien actuadores correspondientes.
Los sensores 120 pueden ser, por ejemplo, sensores que pueden estar asociados a grupos de construcción o componentes de la máquina herramienta, por ejemplo, a los ejes, a los accionamientos, a los cojinetes axiales, a los husillos, a los cojinetes de husillos, a un almacén de herramientas, a un cambiador de herramientas, a un cambiador de plataformas de carga o a un cambiador de piezas de trabajo, a una instalación interna o externa de alimentación de lubricante de refrigeración, a una instalación de transporte de virutas y/o a un control hidráulico y/o neumático. Para los grupos de construcción individuales pueden prepararse, por ejemplo, una pluralidad de diferentes sensores, tales como, por ejemplo, sensores de medición de la posición, sensores de medición de la corriente y/o de la tensión, sensores de temperatura, sensores de fuerza, sensores de aceleración, sensores de vibración, sensores de diagnosis por láser, sensores de desplazamiento, sensores del indicación del nivel de llenado, sensores de líquido (por ejemplo, para la medición de valores-PH en líquidos lubricantes de refrigeración, sensores de medición de la porción de agua para aceite, refrigerante, etc.), sensores del contenido de agua en sistemas neumáticos, y/o sensores del estado de los filtros.
Los sensores disponibles en la máquina herramienta y la disponibilidad de los valores de los sensores en el control pueden aparecer muy diferentes en este caso de una manera típica de la máquina y/o típica del control.
A tal fin, la invención prevé de manera ejemplar establecer en los datos de configuración para la lectura y
procesamiento de los datos de los sensores de una manera modificable qué sensores están disponibles en la máquina herramienta o bien deben leerse y cómo se leen los valores respectivos de los sensores (por ejemplo, a través de fijación de determinadas tasas individuales de lectura) y/o cómo deben procesarse los valores leídos de los sensores y almacenarse (reglas de procesamiento).
Sobre la base de los datos de configuración que pueden ser configurados individualmente, se puede utilizar la unidad de almacenamiento de datos de múltiples maneras y se pueden emplear en máquinas con paquete amplio de sensores con una pluralidad de sensores opcionales, pero también se pueden reequipar en máquinas existentes, en donde los datos de configuración posibilitan configurar, de acuerdo con el tipo y el número de los sensores disponibles y de las posibilidades de lectura dependientes del control, la función de lectura y la función de procesamiento posterior de la unidad de almacenamiento de datos de una manera adaptada individualmente a la máquina respectiva y a sus control o bien a las necesidades, y a pesar de todo transmitir los datos de los sensores de una manera independiente de la máquina y del control a través del dispositivo de interfaces de datos 300 a otros dispositivos de procesamiento de datos (externos).
Los datos de configuración pueden ser depositados, por ejemplo, en un fichero de configuración en un formado universal de datos en un lenguaje-Markup (por ejemplo, como fichero-XML).
La instalación de control 200 comprende de manera ejemplar un control 210 con un control-NC 211 y con un control 212 programable con memoria (llamado también SPS o p Lc que representa “Control Lógico Programable”).
Además, la instalación de control 200 comprende de manera ejemplar una interfaz hombre-máquina 220 (llamada también HMI que representa “Interfaz-Hombre-Máquina”), con la que se posibilita a un operador de la máquina herramienta 100 controlar, supervisar y/o manejar la máquina herramienta 100. La Interfaz-Hombre-Máquina 220 comprende, por ejemplo, una superficie de usuario 221 gráfica que se puede representar en un monitor o pantalla táctil (llamada también GUI que representa Interfaz Gráfica de usuario”.
El dispositivo de interfaz de datos 300 comprende de manera ejemplar una primera unidad de interfaz 310 (unidad de interfaz de control), una unidad de lectura 320, una unidad de procesamiento de datos controlada por procesador de manera ejemplar, una segunda unidad de interfaz 340 (unidad de comunicación), así como una memoria de datos 350 (instalación de memoria de datos) con un segundo medio de memoria 360 y un primer medio de memoria 370.
El segundo medio de memoria 360 (con preferencia no volátil) (por ejemplo, una NVRAM, un disco duro o una memoria-Flash o bien memoria-SSD) almacena de manera ejemplar datos de configuración 361, que indican de manera ejemplar un grupo de sensores 120 de la máquina herramienta 100 así como reglas de lectura y de procesamiento para señales de sensor del grupo de sensores 120 de la máquina herramienta 100, y el primer medio de memoria 370 (por ejemplo, uno o varios discos duros y/o memoria-Flash) comprende de manera ejemplar una base de datos o bien instalación de memoria de datos 380 para el almacenamiento de datos de los sensores 381 (o bien conjuntos de datos calculados) y datos de certificación 382, o bien para el almacenamiento de datos y/o conjuntos de datos, que han sido calculados, creados, generados o convertidos por la unidad de procesamiento de datos 330.
La instalación de almacenamiento de datos 350 comprende de manera ejemplar, además, una interfaz de datos 390, que está instalada para transmitir datos almacenados en el primer medio de memoria de datos 370 para la seguridad de los datos y/o para el almacenamiento de larga duración en un dispositivo de almacenamiento de datos 800 conectado externo, de manera especialmente preferida de acuerdo con una transmisión de datos o bien reflejo de datos realizados de manera síncrona, asíncrona, a intervalos regulares o realizados en el caso de que se excede un valor límite de la cantidad de datos almacenados en el primer medio de memoria.
La unidad de lectura 320 está instalada de manera ejemplar para leer valores de las señales de los sensores del grupo de sensores 120 de la máquina herramienta 110, indicado en los datos de configuración, a través de la primera unidad de interfaz 310 (unidad de interfaz de control) a partir de la instalación de control 210 (por ejemplo, a partir de registros de la PLC 212), en particular de manera ejemplar sobre la base de las reglas de lectura indicadas en los datos de configuración.
La unidad de procesamiento de datos 330 está instalada de manera ejemplar para almacenar en bruto los valores de las señales de los sensores leídos por medio de la unidad de lectura, para procesar datos de los sensores calculados, convertidos o agregados, en particular de manera ejemplar sobre la base de las reglas de procesamiento indicadas en los datos de configuración, y para almacenar los datos de los sensores 361 agregados, procesados en el segundo medio de memoria 380 de la base de datos 380.
La segunda unidad de interfaz 340 (unidad de comunicación) está instalada de manera ejemplar para la trasmisión de datos con una instalación de procesamiento de datos externa.
Como ejemplo de instalaciones de procesamiento de datos externas de este tipo se muestra en la figura 1 de manera ejemplar que la segunda unidad de interfaz 340 está conectada con la interfaz-hombre-máquina 220 de la instalación de control 200, de tal manera que de forma ejemplar un usuario puede recibir representados por medio de una aplicación 222 y por medio de la superficie gráfica de usuario 221 de la interfaz-hombre-máquina 220 los datos de los sensores 381 o bien puede acceder a los datos de los sensores 381, y/o puede ver a través de la superficie gráfica de usuario 221 los datos de configuración 361 o bien puede modificarlos en caso necesario, por ejemplo para leer o bien modificar las reglas de lectura y/o de procesamiento. También se puede inscribir o bien modificar el grupo de los sensores 120 leídos.
Como otro ejemplo de tales instalaciones de procesamiento de datos externas se muestra en la figura 1 de manera ejemplar que la segunda unidad de interfaz 340 (unidad de comunicación) está conectada con una instalación de ordenador 500 (por ejemplo, un PC externo, un ordenador portátil, un Smartphone o una Tableta), que comprende una aplicación 502 y un navegador de la Web 501, que, por ejemplo, un usuario puede recibir datos de los sensores 381 representados por medio de la aplicación 502 (por ejemplo, una aplicación de la Web o bien puede acceder a los datos de los sensores 381, y/o puede ver los datos de configuración 361 o bien puede modificarlos en caso necesarios, por ejemplo parta ver o bien modificar las reglas de lectura y/o de procesamiento. También se puede ver o bien modificar el grupo de los sensores 120 que se pueden leer. A tal fin, la primera unidad de interfaz comprende de manera ejemplar una aplicación de servicio de la Web 341 que corresponde a la aplicación 502 (que como aplicación de servicio o bien aplicación de servidor puede conceder acceso a las aplicaciones de la Web, por ejemplo las aplicaciones 222 y/o 502).
Como otro ejemplo de tales instalaciones de procesamiento de datos se muestra en la figura 1 de manera ejemplar que la segunda unidad de interfaz 340 está conectada a través de una red local o global 600 con un servidor 400 que comprende una aplicación de servicio de la Web 401 (por ejemplo, de manera similar a la aplicación de servicio del Web 341). El servidor 400 puede solicitar o bien puede recibir datos de los sensores y también datos de certificación 382 transmitidos a través de la unidad de interfaz 340 (unidad de comunicación) y los puede almacenar localmente en el servidor 400 en un medio de memoria 402 (por ejemplo, discos duros, memoria-Flash, memoria en la nube, matrices de almacenamiento externas, etc.) (por ejemplo, en cantidades mayores de datos cuando el medio de memoria 370 comprende para el almacenamiento de los datos de los sensores 381 una memoria tampón anular, y/o también para el almacenamiento de datos de los sensores 381 de varias máquinas herramientas 100, cuyos controles 210 están conectados, respectivamente, con una instalación de almacenamiento de datos 300 correspondiente).
A través de otra red local o global 700 (por ejemplo, una LAN, WAN, una intranet o Internet) en el servidor 400 puede estar conectado otro servidor 400 y/u otra instalación de ordenador 500.
De acuerdo con aspectos ejemplares, el dispositivo de interfaz de datos 300 está instalado en la figura 1 como se indica a continuación.
Los datos de configuración 361 indican un protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control 200 de la máquina herramienta 100 a partir de un primer grupo de protocolos de comunicación y los protocolos de comunicación utilizados por los dispositivos de procesamiento de datos externos 400 o bien 500 a partir de un segundo grupo de protocolos de comunicación. La unidad de interfaces de control 310 está instalada para utilizar para la transmisión de datos cualquiera de los protocolos de comunicación del primer grupo de protocolos de comunicación y para seleccionar para la transmisión de datos con la segunda instalación de control 200 de la máquina herramienta 100sobre la base de los datos de configuración 361 el protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control 200 de la máquina herramienta 100.
La unidad de comunicación 340 está instalada para utilizar para la transmisión de datos cualquiera de los protocolos de comunicación del segundo grupo de protocolos de comunicación y para seleccionar para la transmisión de datos con un dispositivo de procesamiento de datos externo sobre la base de los datos de configuración 361 el protocolo de comunicación utilizado por el dispositivo de procesamiento de datos externo respectivo.
Los datos de configuración 361 indican un protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control 200 de la máquina herramienta 100 a partir de un primer grupo de protocolos de comunicación y los protocolos de comunicación utilizados por los dispositivos de procesamiento de datos externos 400 o bien 500 a partir de un segundo grupo de protocolos de comunicación. La unidad de interfaces de control 310 está instalada para utilizar para la transmisión de datos cualquiera de los protocolos de comunicación del primer grupo de protocolos de comunicación y para seleccionar para la transmisión de datos con la segunda instalación de control 200 de la máquina herramienta 100sobre la base de los datos de configuración 361 el protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control 200 de la máquina herramienta 100.
La unidad de comunicación 340 está instalada para utilizar para la transmisión de datos cualquiera de los protocolos de comunicación del segundo grupo de protocolos de comunicación y para seleccionar para la transmisión de datos con un dispositivo de procesamiento de datos externo sobre la base de los datos de configuración 361 el protocolo
de comunicación utilizado por el dispositivo de procesamiento de datos externo respectivo.
En este caso, en el primer grupo de protocolos de comunicación están comprendido de manera especialmente preferida varios protocolos de comunicación asistidos por controles de máquinas herramientas de diferentes fabricantes o versiones de control, como por ejemplo protocolos de comunicación que se basan en OPC, protocolos de comunicación que se basan en UDI, y/o también protocolos de comunicación patentados, que son asistidos en cada caso por diferentes controles de máquinas herramientas de diferentes fabricantes, dado el caso por sistemas de control NC/PLC de Siemens, Heidenhain, Fanuc, Mitsubishi etc.
Además, en el segundo grupo de protocolos de comunicación están comprendidos de manera especialmente preferida varios protocolos de comunicación-M2M (“M2M” representa Machine-to-Machine o bien máquina-amáquina), dado el caso incluyendo el llamado protocolo de comunicación universal M2M, como por ejemplo protocolos de comunicación basados en OPC UA, protocolos de comunicación basados en MQTT, protocolos de comunicación basados en MTConnect y/o protocolos de comunicación basados en AMPQ.
Hay que indicar que el primero y el segundo grupos de protocolos de comunicación solamente pueden comprender, respectivamente, diferentes protocolos de comunicación, pero también se pueden solapar, en el sentido de que uno o varios protocolos de comunicación de un grupo están comprendidos también en el otro grupo.
La instalación de procesamiento de datos 330 está instalada de manera ejemplar para generar conjuntos de datos de un formato de datos predeterminado, independiente de los protocolos de comunicación del primero y del segundo grupos, en particular sobre la base de los datos recibidos a través de la unidad de interfaz de control 310, sobre la base de los datos procesados por la instalación de procesamiento de datos 330 y sobre la base de los datos almacenados por la instalación de memoria de datos 350.
En ejemplos preferidos, cada conjunto de datos generado comprende datos de identificación, que indican con respecto a los datos en los que se basa el conjunto de datos generado una identidad de una o de varias máquinas herramientas, una identidad de una o varias máquinas herramientas y/o una identidad de uno o de varios sensores; y cada conjunto de datos generado indica con preferencia datos de valores y uno o varios sellos de tiempo asociados con los datos de valores, en donde los datos de valores indican valores de datos, que representan uno o varios valores de señales de sensor y/o valores de señales de control, uno o varios valores de datos calculados a partir de varios valores de señales y/o uno o varios valores de estado que indican un estado de una o de varias máquinas herramientas. Además, para cada conjunto de datos y/o para cada valor de los datos de valores se puede indicar un tipo de datos, en donde el tipo de datos indica, por ejemplo si el valor correspondiente describe un estado de la máquina, un valor de la señal o un evento de funcionamiento durante el funcionamiento de una máquina herramienta correspondiente.
Además, la instalación de procesamiento de datos 330 puede estar instalada sobre la base de datos de signatura almacenados en el segundo medio de memoria 360 para añadir a un conjunto de datos generado una signatura electrónica y/o para verificar signaturas añadidas a conjuntos de datos y/o puede estar instalada sobre la base de datos de codificación almacenados en el segundo medio de memoria 360 para codificar un conjunto de datos generados y/o para descodificar conjuntos de datos codificados sobre la base de datos de codificación almacenados en el segundo medio de memoria 360.
La unidad de comunicación 340 está instalada de manera ejemplar para generar para la transmisión de datos con los dispositivos de procesamiento de datos externos 400 o bien 500 un paquete de datos con datos de cabecera y datos útiles, en donde los datos de cabecera son generados sobre la base del protocolo de comunicación utilizado por el dispositivo de procesamiento de datos externo respectivo y los datos útiles comprenden uno o varios conjuntos de datos generados por la instalación de procesamiento de datos 330 del formato de datos independiente de los protocolos de comunicación del primero y del segundo grupos.
La unidad de interfaces de control 310 está instalada de manera ejemplar para generar para la transmisión de datos con la instalación de control 200 un paquete de datos con datos de cabecera, en donde los datos de cabecera son generados sobre la base del protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control 200.
La instalación de procesamiento de datos 330 puede generar uno o varios conjuntos de datos a intervalos de tiempo regulares, que pueden estar indicados especialmente en los datos de configuración, sobre la base de reglas de procesamiento indicadas en los datos de configuración 361 y enviarlos a la unidad de comunicación 340, en particular con una instrucción de transmitir uno o varios conjuntos de datos en uno o varios paquetes de datos de acuerdo con uno o varios protocolos de comunicación del segundo grupo.
En otros ejemplos, la unidad de comunicación 340 puede estar instalada para transmitir uno o varios conjuntos de datos en uno o varios paquetes de datos de acuerdo con uno o varios protocolos de comunicación del segundo grupo a varios dispositivos de procesamiento de datos externos conectados de acuerdo con un modelo Publish-Subscriber, en donde los datos de configuración 361 comprenden en particular datos de identificación del abonado,
que indican uno o varios dispositivos de procesamiento de datos externos conectados como abonados inscritos. De manera especialmente conveniente, en la figura 1 está previsto de manera ejemplar que la unidad de comunicación 340 presente una unidad de emisión de conjuntos de datos 342, que se pueden conectar directamente o a través de una red de datos con otra unidad de interfaces de control 310 de otro dispositivo de interfaces de datos 300, para transmitir conjuntos de datos generados por la instalación de procesamiento de datos 300 al otro dispositivo de interfaces de datos 300.
Para poder recibir tales datos o bien conjuntos de datos desde otro dispositivo de interfaces de datos 300, la unidad de interfaces de control 310 está equipada de manera ejemplar con una unidad de recepción de conjuntos de datos 311, que se puede conectar directamente o a través de una red de datos con otra unidad de comunicación 340 de otro dispositivo de interfaces de datos 300 o bien con su unidad de emisión de conjuntos de datos 342 para recibir conjuntos de datos generados por otra instalación de procesamiento de datos del otro dispositivo de interfaces de datos 300.
Esto es especialmente conveniente, puesto que de esta manera por medio de la conexión de comunicación de las unidades de emisión de conjuntos de datos 342 respectivos y de las unidades de recepción de conjuntos de dato 311 se pueden interconectar varios dispositivos de interfaces de datos 300 en serie y, además, parcialmente en paralelo, para intercambiar conjuntos de datos de una manera eficiente o bien para recibir y acumular, dado el caso, en un dispositivo de interfaces de datos 300 dispuesto de forma centralizada conjuntos de datos de diferentes dispositivos de interfaces de datos 300 o bien para proporcionar entonces a través de su unidad de comunicación 340 otros conjuntos de datos externos de una manera ventajosa unitaria, centralizada y fiables relacionados con máquinas herramientas grandes, inhomogéneas en cuanto a la técnica de protocolos y, dado el caso, emplazadas en varios lugares de una manera flexible con varios protocolos-M2M asistidos por la unidad de comunicación 340 y, dado el caso sobre la base de un modelo ejemplar Publish/Subscriber.
La figura 2 muestra una representación esquemática ejemplar de un sistema de acuerdo con otro ejemplo de realización de la invención.
Los dispositivos de interfaces de datos 300 descritos en la figura 2 están realizados, como se indica en cada caso de manera ejemplar en la figura 1, en donde sólo se muestran para simplificación en la figura 2 las interfaces de comunicación, es decir, la unidad de interfaces de control 310 (que presentan en cada caso una unidad de recepción de conjuntos de datos 311 no mostrada), la unidad de comunicación 340 respectiva (que presentan en cada caso una unidad de emisión de conjuntos de datos 342 no mostrada) y la interfaz de datos 390 opcional, que está conectada a través de una red de datos (por ejemplo, una LAN, WAN, WLAN, Intranet o Internet) en un dispositivo de almacenamiento de datos 800 externo respectivo o bien está acoplada con éste.
Como ya se ha descrito, posibilitan a las conexiones de comunicación entre una o varias interfaces de datos 390 y uno (o varios) dispositivos de almacenamiento de datos externos 800, transmitir los datos almacenados en el primer medio de memoria de datos 370 de los dispositivos de almacenamiento de datos 300 respectivos para la seguridad de los datos y/o para el almacenamiento de larga duración al dispositivo de memoria de datos 800 respectivo conectado externo, de manera especialmente preferida de acuerdo con una transmisión de datos o bien reflejo de datos realizados de manera síncrona, asíncrona, realizada a intervalos regulares y/o en el caso de que se exceda un valor límite de la cantidad de datos almacenada en el primer medio de almacenamiento de datos.
De manera ejemplar, las máquinas herramientas 100 están conectadas con sus dispositivos de control 200, respectivamente, con una unidad de interfaces de control 310 de un dispositivo de interfaces de datos 300 respectivo (similar a la figura 1), en donde de manera ejemplar, en parte, varias máquinas herramientas 100 pueden estar conectadas con sus dispositivos de control 200 en el mismo dispositivo de interfaces de datos (ver los dos dispositivos de interfaces de datos izquierdos 300 en la figura 2) o también de manera ejemplar solamente una máquina herramienta 100 con su dispositivo de control 200 puede estar conectada en un único dispositivo de interfaces de datos 300 (ver la máquina herramienta derecha 100 en la figura 2).
En este caso, los dispositivos de control 200 pueden utilizar, respectivamente, diferentes protocolos de comunicación del primer grupo (dado el caso, respectivo), que son asistidos por las unidades de interfaces de control 310 respectivas. De esta manera, con una arquitectura sencilla y fiable se pueden leer con ventaja datos de las más diferentes máquinas herramientas 100, dado el caso, en diferentes emplazamientos, en su caso, con los más diferentes controles y se pueden transmitir sus datos o bien sus datos de sensores, datos de las máquinas, datos del estado de las máquinas y/o también conjuntos de datos que indican estos datos con ventaja de manera fiable, eficiente, unitaria y de múltiples manera a las más diferentes agrupaciones del sistema.
De manera ejemplar, el dispositivo de interfaces de datos 300 está conectado de manera similar a la figura 1 con la unidad de comunicación correspondiente 340 directamente en una instalación de ordenador externa 500 para transmitirle datos por medio de un protocolo de comunicación M2M o de Internet del segundo grupo de protocolos de comunicación, utilizado por esta instalación de ordenador.
Además, las unidades de comunicación 340 de los tres dispositivos de interfaces de datos inferiores 300 están conectadas a través de sus unidades de emisión de conjuntos de datos 342 (no mostradas) con la unidad de interfaces de control 310 del dispositivo de interfaces de datos superior 300 en la figura 2 o bien de manera ejemplar más exacta con su unidad de recepción de conjuntos de datos 311. Estas conexiones de comunicación pueden establecerse directamente o también a través de una red de datos (local o global).
Esto tiene la ventaja de que el dispositivo de interfaces de datos superior 300 en la figura 2 puede recibir y acumular conjuntos de datos de los diferentes dispositivos de interfaces de datos “subordinados” 300 (por ejemplo, en los más diferentes emplazamientos) de una manera eficiente en un único protocolo de comunicación común y, dado el caso, sobre la base de datos de configuración respectivos optimizados y ajustados entre sí, así como puede transmitirlos, por ejemplo, a través de la interfaz de datos 390 correspondiente y de manera ejemplar a través de una red de datos hasta un dispositivo de memoria de datos externo 800 o bien puede transmitir estos conjuntos de datos acumulados con relación a la pluralidad de máquinas herramientas 100 de una manera eficiente, unitaria, fable y flexible a otros dispositivos de procesamiento de datos externos, como por ejemplo instalaciones de ordenador 500 e instalaciones de servidor 400 (por ejemplo, servidor de datos, servidor de la Web, servidor de corredores de mensajes, etc.). El servidor 400 puede almacenar de forma centralizada local, por ejemplo, datos de sensores 381 acumulados por varias máquinas herramientas 100 y los puede poner a disposición para análisis. A través de una red (por ejemplo, una LAN, WAN, WLAN, Intranet o Internet o de manera alternativa a través de la misma red 600) se pueden transmitir los datos a un servidor central y se pueden acumular allí de manera centralizada global. Adicional o alternativamente, la interfaz de datos 390 de la unidad de interfaces de datos de orden superior 300 puede almacenar todos los datos de manera centralizada en el dispositivo de almacenamiento de datos externo 800.
El servidor 400 puede almacenar de esta manera todos los datos de los sensores y los conjuntos de datos de todas las máquinas herramientas, y los puede preparar para la representación o bien para análisis, o también para la comparación, para representarlos, analizarlos o para generar eventuales previsiones de mantenimiento o bien de necesidades de sustitución. Las máquinas herramientas 100 pueden estar instaladas en este caso incluso en diferentes naves de producción o en diferentes emplazamientos o bien en Firmas diferentes.
En otros ejemplos de realización, la instalación de procesamiento de datos 330 del dispositivo de interfaces de datos puede estar instalada, además, para almacenar datos o bien conjuntos de datos en forma comprimido (es decir, después de la compresión de los datos) en la instalación de memoria de datos y/o para emitir conjuntos de datos en forma comprimida (es decir, después de la compresión de los datos) como datos útiles o bien como Payload-Data a la unidad de comunicación 340.
En resumen, se prepara una solución de transmisión de datos entre máquinas herramientas y dispositivos de procesamiento de datos externos (por ejemplo, servidores o redes de servidores), que posibilita de una manera sencilla, eficiente y fiables el intercambio de datos y la supervisión unitaria de del estado de las máquinas, especialmente en un sistema con una pluralidad de máquinas herramientas diferentes - en parte, de diferentes series de fabricación y con diferente año de fabricación así como en parte, con controles muy diferentes de distintos fabricantes y distintas versiones del control - y con dispositivos de procesamiento de datos externos para la supervisión del estado de las máquinas herramientas.
En este caso, se prepara una función de transferencia de protocolo extraordinariamente variada (es decir, especialmente que el protocolo de control se aplica según el protocolo-M2M, como por ejemplo OPC UA, MQTT, MTConnect o AMQP) y al mismo tiempo se propone una solución de procesamiento de datos y de transmisión de datos que funciona de una manera flexible y eficiente, que se puede adaptar con datos de configuración de una manera individual a las más diferentes máquinas herramientas.
En particular, se puede preparar una solución de transmisión de datos o bien de interfaces de datos unitaria, más sencilla y más clara, para la supervisión de estados de diferentes máquinas herramientas con diferentes controles, que se puede emplear universalmente, además, de manera ventajosa independiente del tipo de máquina herramienta y/o del tipo de control.
Claims (15)
1. Dispositivo de interfaces de datos para la transmisión de datos entre una máquina herramienta (100) de control numérico, que comprende una instalación de control (200) para el control de una pluralidad de actuadores (110) de la máquina herramienta (100), y con un dispositivo de procesamiento de datos externo (400; 500), en donde el dispositivo de interfaces de datos (300) comprende:
- una unidad de interfaces de control (310) para la transmisión de datos con la instalación de control (200) de la máquina herramienta (100),
- una unidad de comunicación (340) para la transmisión de datos con el dispositivo de procesamiento de datos externo (400; 500),
caracterizado porque el dispositivo de interfaces de datos comprende:
- una instalación de procesamiento de datos (330) para el procesamiento de datos de al menos datos recibidos a través de la unidad de interfaces de control (310),
- una instalación de memoria de datos (350) con un primer medio de memoria (370) para el almacenamiento de datos recibidos a través de la unidad de interfaces de control (310) y/o de datos procesados por la instalación de procesamiento de datos (330) y con un segundo medio de memoria (360) para el almacenamiento de datos de configuración (361), y
en donde los datos de configuración (361) indican un protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control (200) de la máquina herramienta (200), a partir de un primer grupo de protocolos de comunicación y un protocolo de comunicación utilizado por el dispositivo de procesamiento de datos externo (400; 500) a partir de un segundo grupo de protocolos de comunicación,
en donde la unidad de interfaces de control (310) está instalada para utilizar para la transmisión de datos cada uno de los protocolos de comunicación a partir del primer grupo de protocolos de comunicación y para seleccionar para la transmisión de datos con la instalación de control (200) de la máquina herramienta (100), sobre la base de los datos de configuración (361) el protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control (200) de la máquina herramienta (100), y
en donde la unidad de comunicación (340) está instalada para utilizar para la transmisión de datos cada uno de los protocolos de comunicación a partir del segundo grupo de protocolos de comunicación y para seleccionar para la transmisión de datos con el dispositivo de procesamiento de datos externo (400; 500) sobre la base de los datos de configuración el protocolo de comunicación utilizado por el dispositivo de procesamiento de datos (400; 500).
2. Dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de interfaces de control (310) está instalada para transmitir datos en paralelo con varias instalaciones de control (200) conectadas de máquinas herramientas (100) respectivas, y
los datos de configuración (361) para cada una de las instalaciones de control (200) conectadas indican el protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control (200) respectiva a partir del primer grupo de protocolos de comunicación,
en donde la unidad de interfaces de control (310) está instalada para selecciona para la transmisión de datos con una de las instalaciones de control (200) conectadas sobre la base de los datos de configuración (361) el protocolo de comunicación utilizado por una instalación de control (200) y para seleccionar para la transmisión de datos con otra de las instalaciones de control (200) conectadas, sobre la base de los datos de configuración el protocolo de comunicación utilizado por la otra instalación de control (200).
3. Dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la unidad de comunicación (340) está instalada para transmitir datos en paralelo con varios dispositivos de procesamiento de datos (400, 500) externos conectados, y
los datos de configuración (361) indican para cada uno de los dispositivos de procesamiento de datos externos (400, 500) el protocolo de comunicación utilizado por el dispositivo de procesamiento de datos externo respectivo a partir del segundo grupo de protocolos de comunicación,
en donde la unidad de comunicación (340) está instalada para seleccionar para la transmisión de datos con uno de los dispositivos de procesamiento de datos externos conectados sobre la base de los datos de configuración (361) el protocolo de comunicación utilizado por el dispositivo de procesamiento de datos externo conectado y para seleccionar para la transmisión de datos con otro de los dispositivos de procesamiento de datos externos conectados sobre la base de los datos de configuración (361) el protocolo de comunicación utilizado por el otro dispositivo de procesamiento de datos externo conectado.
4. Dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los datos de comunicación (361) para una o varias máquinas herramientas, que comprenden, respectivamente, una pluralidad de sensores (120) para la emisión de señales de sensores, que se refieren a un estado de la máquina herramienta (100) respectiva, a la instalación de sensor (200) de la máquina herramienta (100) respectiva, indican el grupo respectivo de sensores de la máquina herramienta y/o las reglas de lectura y de procesamiento para señales
de sensor del grupo de sensores de la máquina herramienta (100) respectiva;
en donde el dispositivo de interfaces de datos (300) comprende una unidad de lectura (320) para la lectura de valores de las señales de los sensores del grupo de sensores de la máquina herramienta (100) indicado en los datos de configuración (351) a través de la unidad de interfaces de control (310) sobre la base de las reglas de lectura indicadas en los datos de configuración (361); y/o
en donde la instalación de procesamiento de datos (330) está instalada para procesar los valores de las señales de los sensores leídos por medio de la unidad de lectura (320) sobre la base de las reglas de procesamiento indicadas en los datos de configuración (361) en datos agregados de sensores.
5. Dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la instalación de procesamiento de datos (330) está instalada para generar conjuntos de datos de un formato de datos predeterminado, independiente de los protocolos de comunicación del primero y del segundo grupos, en particular sobre la base de los datos recibidos a través de la unidad de interfaces de control (310), sobre la base de los datos procesados por la instalación de procesamiento de datos (330) y/o sobre la base de los datos almacenados por la instalación de memoria de datos (350).
6. Dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque cada conjunto de datos generado comprende datos de identificación, que indican una identidad de una o de varias máquinas herramientas, una identidad de uno o de varios componentes de máquinas herramientas y/o una identidad de uno o varios sensores;
y/o cada conjunto de datos generado indica datos de valores y uno o varios sellos de tiempo asociados con los valores de los datos, en donde los datos de valores indican valores de los datos, uno o varios valores de los datos calculados a partir de varios valores de las señales y/o uno o varios valores de estado que indican un estado de una o de varias máquinas herramientas, y en donde para cada conjunto de datos y/o para cada valor de los datos de valores se indica un tipo de datos, en donde el tipo de datos indica si el valor correspondiente describe un estado de la máquina, un valor de una señal o un evento de funcionamiento durante el funcionamiento de una máquina herramienta correspondiente.
7. Dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque la instalación de procesamiento de datos (330) está instalada sobre la base de datos de la signatura almacenados en el segundo medio de memoria (360) para añadir una signatura electrónica a un conjunto de datos generado y/o para verificar signaturas añadidas a conjuntos de datos;
la instalación de procesamiento de datos (330) está instalada sobre la base de datos de codificación almacenados en el segundo medio de memoria (360) para codificar un conjunto de datos generado y/o para descodificar conjuntos de datos codificados sobre la base de datos de codificación almacenados en el segundo medio de memoria (360); y/o
la instalación de procesamiento de datos (330) está instalada, además, para añadir una signatura de identificación a un conjunto de datos generado.
8. Dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque la unidad de comunicación (340) está instalada para generar para la transmisión de datos con el dispositivo de procesamiento de datos externo (400; 500) un paquete de datos con datos de cabecera y datos útiles,
en donde los datos de cabecera son generados sobre la base del protocolo de comunicación utilizado por el dispositivo de procesamiento de datos externos y los datos útiles comprenden uno o varios conjuntos de datos generados por la instalación de procesamiento de datos (330) del formato de datos independiente de los protocolos de comunicación del primero y del segundo grupos.
9. Dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque la unidad de interfaces de control (310) está instalada para generar un paquete de datos con datos de cabecera para la transmisión de datos con la instalación de control (200), en donde los datos de cabecera son generados sobre la base del protocolo de comunicación utilizado por la instalación de control (200).
10. Dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque la instalación de procesamiento de datos (330) está instalada para generar uno o varios conjuntos de datos e intervalos de tiempo regulares, que se indican especialmente en los datos de configuración (361), sobre la base de reglas de procesamiento indicadas en los datos de configuración (361) y para enviarlos a la unidad de comunicación (340), en particular con una instrucción de transmitir uno o varios conjuntos de datos uno o varios conjuntos de datos en uno o varios paquetes de datos de acuerdo con uno o varios protocolos de comunicación del segundo grupo;
en donde la unidad de comunicación (340) está instalada para transmitir uno o varios conjuntos de datos en uno o varios paquetes de datos de acuerdo con uno o varios protocolos de comunicación del segundo grupo a varios dispositivos de procesamiento de datos (400, 500) externos conectados de acurdo con un Modelo-Publish-Subscriber, en donde los datos de configuración (361) comprenden especialmente datos de identificación del abonado, que indican uno o varios de los dispositivos de procesamiento de datos externos conectados como abonados inscritos.
11. Dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de comunicación (340) presenta una unidad de emisión de conjuntos de datos (342), que se puede conectar directamente o a través de una red de datos con una unidad de interfaces de control (310) de otro dispositivo de interfaces (300) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, para transmitir conjuntos de datos generados por la instalación de procesamiento de datos (300) al otro dispositivo de interfaces de datos (300).
12. Dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de interfaces de control (310) presenta una unidad de recepción de conjuntos de datos (311) que se puede conectar directamente o a través de una red de datos con una unidad de comunicación (340) de otro dispositivo de interfaces de datos (300) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, para recibir conjuntos de datos, generados por una instalación de procesamiento de datos (330) del otro dispositivo de interfaces de datos (300).
13. Dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de comunicación (340) está instalada para recibir instrucciones de configuración desde un dispositivo de procesamiento de datos externo,
en donde la instalación de procesamiento de datos (330) está instalada para modificar sobre la base de las instrucciones de configuración recibida a través de la unidad de comunicación (340) los datos de configuración recibidos a través de la unidad de comunicación (350) y/o para almacenar nuevos datos de configuración.
14. Dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la instalación de memoria de datos (350) presenta una interfaz de datos (390), que está instalada para transmitir datos almacenados en el primer medio de memoria de datos (370) para la seguridad de los datos y/o para el almacenamiento de larga duración a un dispositivo de memoria de datos (800) conectado externo, en particular de acuerdo con una transmisión de datos o bien reflejo de datos realizados de manera síncrona, asíncrona, realizada a intervalos regulares o en el caso de que se exceda un valor límite de la cantidad de datos almacenada en el primer medio de almacenamiento de datos,
el dispositivo de memoria de datos externo está conectado a través de una red local o global y comprende un servidor de datos externo, un servidor de la Web, una unidad externa de corredor de mensajes y/u otro dispositivo de interfaces de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores o bien un servidor de datos externo, un servidor de la Web, una unidad externa de corredor de mensajes y/u otro dispositivo de interfaces de datos (300) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.
15. Sistema con uno o varios dispositivos de interfaces de datos (300) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores y con una o varias instalaciones de procesamiento de datos externas (400, 500), que están conectadas a través de una red de datos (600) local o global con una unidad de comunicación (340) de al menos uno de los dispositivos de interfaces de datos (300), en donde especialmente una unidad de comunicación (340) de al menos uno de los dispositivos de interfaces de datos (300) está conectado a través de una red de datos (600) local o global con una unidad de interfaces de control (310) de otro dispositivo de interfaces de datos.
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