IOT数据采集平台产品是为满足工业4.0大型集团工厂推出的新一代数据采集平台级产品,可满足单一平台(一个服务器)同时采集各类设备,同时兼容各种工业数据采集协议,单服务器压力测试达1000台,已经稳定在大型集团用户稳定运行。实现各种工业设备数据采集,包括数控机床数据采集、切割机数据采集、机器人数据采集、PLC数据采集、各种工业仪表(各类传感器、智能电表等)。并实现数据对接各大工业平台(如:根云平台、施耐德平台、阿里云平台等)。
功能:
(1)系统基于B/S架构,兼容各种标准工业协议,在统一平台下进行配置数据采集,实现CNC、机器人、PLC类设备等各类工业设备数据采集
软件具备分布式部署能力,标准化数据接口,统一化WEB页面进行管理及配置。
CNC 数据采集方式及描述
2.1 数控系统型号决定采集方式及内容
经我司数据采集工程师对生产现场设备调研,初步确认的采集方案分如下三种:
2.1.1网口类型数控系统通过网口协议直接采集
针对现场网口型数控系统,如发那科、西门子、海德汉、大隈、马扎克、科德、广州数控等数控系统,通过网口直接读取数据,读取的数据内容主要包括“开机时间,关机时间, 报警状态,报警号,报警信息,报警时长,设备状态,程序号,加工时间,产量,进给 F, 进给倍率,主轴转速 S,主轴倍率,坐标值,主轴负载,各轴负载,当前刀具号等”。
平台支持的采集CNC品牌及详细版本列表(不在表格中,请咨询客服,协议支持持续更新):
具体系统支持:
型号 |
类型 |
版本 |
接口 |
采集方式 |
发那科 |
0i C/D/F 系列 |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
15i/16i/18i/21i B 系列 |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
30i/31i/32i A/B 系列 |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
150i/160i/180i/210i/300i/310i/ 320i (windows 版本) |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
西门子 |
Siemens 808D(ADVANCE 有网络协议采集) |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
Siemens 810D |
全部 |
网口 |
网络协议/MPI |
|
Siemens 840D WinNT |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
Siemens 840D/840Dpl WinXP |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
Siemens 828D |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
Siemens 840Dsl WinXP/Win7(PCU) |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
Siemens 840Dsl Linux (TCU) |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
三菱 |
MITSUBISHI M70/700 C70/700 |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
MITSUBISHI M80/800 |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
MITSUBISHI M700/M800 (windows 版本) |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
海德汉 |
TNC 640 HSCI |
全部 |
网口 |
购买 DNC#18 |
TNC 620 HSCI |
全部 |
网口 |
购买 DNC#18 |
|
TNC 320 |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
iTNC 530 HSCI |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
iTNC 530 |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
华中数控 |
HNC 808/818/848 |
8 系列以 上 |
网口 |
网络协议采集 |
广州数控 |
GSK988TA 及以上 |
2017 年以上版 本 |
网口 |
网络协议采集 |
640T/640M (Win95/2K) |
全部 |
网口 |
协议采集 |
|
Matrix Nexus (WinXP) |
全部 |
网口 |
MT 协议采集 |
|
Matrix NexusⅡ (Win7) |
全部 |
网口 |
MTCONNECT 协议或 IF 协议 |
|
Smart |
全部 |
网口 |
MTCONNECT 协议或 IF 协议 |
|
Smooth C |
全部 |
网口 |
MTCONNECT 协议或 IF 协议 |
|
Smooth G/X (Win8) |
全部 |
网口 |
MTCONNECT 协议或 IF 协议 |
|
BROTHER |
TC-22B/31B/32BN/S2D/R2B20B/S2D z/S2DNz |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
S500X1/S700X1/M140X1 |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
SYNTEC |
3 系列/EZ 系列 |
软件版本在10.116.16.XX 以上 |
网口 |
网络协议采集 |
6 系列/10 系列/11 系列 |
网口 |
网络协议采集 |
||
20 系列/21 系列/200 系列 |
网口 |
网络协议采集 |
||
OSP-P20M (Windows) |
全部 |
网口 |
O-API 购买协议 |
|
OSP-P200/300M (Windows) |
全部 |
网口 |
O-API 购买协议 |
|
MORI SEIKI (MITSUBISHI M730BM) |
全部 |
网口 |
MTCONNECT 协议 |
|
DMG (SIEMENS) |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
DMG (HEIDENHAIN) |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
DMG (FANUC) |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
JINGDIAO |
JD50 以上 |
全部 |
网口 |
购买协议采集 |
HAAS |
HAAS |
全部 |
串口 |
串口 |
HAAS (100.16.000.1023/1013) |
全部 |
网口 |
网口 |
|
东芝 |
T888 |
全部 |
串口 |
|
T999 |
全部 |
串口 |
||
FAGOR |
FAGOR 8055 |
全部 |
串口 |
串口 |
FAGOR 8065/8070 |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
|
MAKINO |
MAKINO (FANUC) |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
MAKINO (MISUBISHI) |
全部 |
网口 |
网络协议采集 |
网口设备采集详细数据管理与分类见下表:
数控设备(CncMach) |
||||||
类型 |
数据说明 |
字段名 |
备注 |
数据类 型 |
平台需 要 |
老旧设 备 |
设备信息 |
设备ID |
DeviceID(PK) |
设备唯一编号 |
STRING |
√ |
|
公司 |
CompanyNo |
公司代码(例如:1000) |
STRING |
√ |
||
工厂 |
factoryNo |
工厂代码(例如:5802) |
STRING |
√ |
||
资产编码 |
AssetNo |
资产编号(例如:105XXXX) |
STRING |
|||
设备名称 |
DeviceName |
三一设备名称 |
STRING |
√ |
||
设备类型 |
DeviceType |
二级工艺编号 |
STRING |
√ |
||
系统型号 |
CncType |
数控系统品牌:FANUC |
STRING |
√ |
||
基本信息 |
序列号 |
SerNum |
数控系统唯一标识 |
STRING |
||
软件版本 |
NcVer |
软件版本 |
STRING |
|||
伺服轴数 |
Axes |
伺服轴总数 |
INT |
|||
主轴数 |
SpinNum |
主轴总数 |
INT |
|||
主轴最高转 速 |
MaxSpeed |
主轴最高转速 r/min |
FLOAT |
|||
状态信息 |
工作状态 |
Status |
1:作业 2:待机 3:故障 4:关机 |
INT |
√ |
√ |
急停 |
Emg |
0:正常 1:急停 |
INT |
√ |
||
报警 |
Alarm |
0:正常 1:报警 |
INT |
√ |
√ |
|
工作模式 |
Mode |
1:自动 2:编辑 3:MDI 4:DNC 5:手轮 6: 手动 |
INT |
|||
坐标信息 |
轴名称 |
AxisName |
各轴以‘|’进行分割 |
STRING |
||
机械坐标 |
MachPos |
各轴以‘|’进行分割 |
STRING |
|||
绝对坐标 |
AbsPos |
各轴以‘|’进行分割 |
STRING |
|||
相对坐标 |
RelPos |
各轴以‘|’进行分割 |
STRING |
|||
剩余距离 |
RemPos |
各轴以‘|’进行分割 |
STRING |
|||
程序信息 |
程序运行状 态 |
NcStatus |
NC 程序状态 |
STRING |
||
主程序号 |
MainPgm |
当前加工主程序 |
STRING |
√ |
√ |
|
主程序注释 |
MainPgmMsg |
主程序注释 |
STRING |
|||
当前程序号 |
CurPgm |
当前加工程序号 |
STRING |
√ |
||
当前程序注 释 |
CurPgmMsg |
当前加工程序注释 |
STRING |
|||
切削时间 |
CutTime |
程序切削时间(秒) |
INT |
|||
加工时间 |
CycSec |
程序加工时间(秒) |
INT |
|||
程序行号 |
CurSeq |
当前执行的程序行号 |
STRING |
√ |
||
产量 |
PartCnt |
当前的产量 |
INT |
当前程序块 |
CurNcBlk |
当前正在加工程序代码 (50 字符以内) |
STRING |
|||
刀具信 息 |
刀具号 |
TCode |
刀具号 T |
STRING |
√ |
|
工况信息 |
切削倍率 |
OvFeed |
切削倍率% |
FLOAT |
√ |
|
主轴倍率 |
OvSpin |
主轴倍率% |
FLOAT |
√ |
||
切削速度 |
ActFeed |
切削速度F 单位:m/min |
FLOAT |
√ |
√ |
|
切削指定速 度 |
FCode |
指定的转速 F 单位:m/min |
FLOAT |
|||
主轴速度 |
ActSpin |
主轴转速S 单位:r/min |
FLOAT |
√ |
√ |
|
主轴指定转 速 |
SCode |
指定的主轴转速 单位:r/min |
FLOAT |
|||
伺服温度 |
SvTemp |
以‘|’进行分割 |
STRING |
|||
伺服负载 |
SvLoad |
以‘|’进行分割 |
STRING |
|||
主轴温度 1 |
SpinTemp1 |
第一主轴温度 |
INT |
|||
主轴负载 1 |
SpinLoad1 |
第一主轴负载 |
FLOAT |
√ |
√ |
|
主轴温度 2 |
SpinTemp2 |
第二主轴温度 |
INT |
|||
主轴负载 2 |
SpinLoad2 |
第二主轴负载 |
FLOAT |
|||
报警信 息 |
报警信息 |
AlarmMsg |
JSON 字符串 |
STRING |
√ |
√ |
发那科系统的老设备,主要是 GEFANUC,FANUC18-M/0i-T/0i-TB/0i-TC 等系统,需加装FANUC-PCMCIA 专用网卡(部分太老的设备不支持接入该硬件,没有 PCMCIA 接口,如 GEFANUC, FANUC18-M 需添加 IO 硬件采集),此硬件可以同时实现 MDC 数据采集和 DNC 程序传输。读取的数据内容主要包括“开机时间,关机时间,报警状态,报警号,报警信息,报警时长,设备状态,程序号,加工时间,产量,进给 F,进给倍率,主轴转速 S,主轴倍率,坐标值,主轴负载,各轴负载,当前刀具号,”(其中部分数据可能老系统不发布)。
西门子系统的老设备,主要是 810D,840D_TCU,840D_NCU 等系统,此类设备需加装西门子协议转换网关 WTGNet-S7MPI,通过 S7 协议从数控系统的 PLC 读取数据,读取的数据主要
为“机床的开机、关机、运行、空闲、报警状态,机床轴坐标位置数据(轴坐标位置数据嵌入 PLC 时),机床操作模式,实时显示机床当前所处的状态,如编辑状态、自动运行状态、手动状态、MDI/MDA 状态;报警号、报警内容、报警开始及结束时间;机床的开机、关机时间;加工程序运行开始、结束时间;主轴功率(功率值嵌入 PLC 时);主轴负载(负载值嵌入 PLC 时);主轴转速、进给速度(速度值嵌入 PLC 时);主轴转速倍率 S、进给倍率 F;当前使用的加工程序名称(加工程序名嵌入 PLC 时);当前使用的刀具号或名称”。
车间里电火花、快走丝、慢走丝以及部分磨床和厂家定制系统(厂家无法提供技术支持) 的设备,通过添加 IO 硬件的方式采集,有三色灯的设备可以通过三色信号获取设备状态,无三色灯设备则通过设备的电流大小来判断设备的状态,读取的数据主要是“报警开始、结束时间;机床的开机、关机时间;加工程序运行开始、结束时间”。
针对现场不同类型、品牌、厂家的数控设备,MDC 数据采集系统采用统一标准的数据字典,部分设备没有相关数据的不写入数据。
数据字典案例如下:
2.2.1.1 CNC 采集数据规范字典说明
序号 |
点位名字 |
描述 |
备注 |
CNC06_1 |
MachineID |
||
CNC06_2 |
MachineName |
||
CNC06_3 |
IDnum |
采集序号 |
|
CNC06_4 |
MachineSN |
||
CNC06_5 |
MachineType |
||
CNC06_6 |
MachineIP |
CNC06_7 |
MachineMode |
机床模式 |
|
CNC06_8 |
MachineStatus |
机床状态 |
|
CNC06_9 |
PowerOnTime |
开机总时间 |
开机累积时间 |
CNC06_10 |
RunningTime |
运行时间 |
累积运行时间 |
CNC06_11 |
CuttingTime |
切屑时间 |
累积切屑时间 |
CNC06_12 |
ProcessingPart |
程序名称 |
程序注释 |
CNC06_13 |
CurrentProgramName |
程序号 |
|
CNC06_14 |
ProcessingCount |
产量 |
当前产量 |
CNC06_15 |
ProcessedCount |
累积产量 |
|
CNC06_16 |
SpindleLoad |
主轴负载 |
|
CNC06_17 |
SpindleSpeed |
主轴转速 |
|
CNC06_18 |
SpindleOverride |
主轴倍率 |
|
CNC06_19 |
FeedOverride |
进给倍率 |
|
CNC06_20 |
SpindleSpeedSet |
主轴设定倍率 |
|
CNC06_21 |
FeedSpeedSet |
进给设定速度 |
|
CNC06_22 |
FeedSpeed |
进给速度 |
|
CNC06_23 |
AlarmType |
报警类型 |
|
CNC06_24 |
AlarmNo |
报警号 |
|
CNC06_25 |
Alarm |
报警信息 |
|
CNC06_26 |
Tool |
当前刀具号 |
|
CNC06_27 |
Yload |
Y 轴负载 |
|
CNC06_28 |
Xload |
X 轴负载 |
|
CNC06_29 |
Zload |
Z 轴负载 |
|
CNC06_30 |
Bload |
B 轴负载 |
|
CNC06_31 |
CreateTime |
创建时间 |
|
CNC06_32 |
CoorX |
X 轴机械坐标 |
|
CNC06_33 |
CoorY |
Y 轴机械坐标 |
|
CNC06_34 |
CoorZ |
Z 轴机械坐标 |
其中:
1:运行(Running),2:待机(Standby),3:关机(Offline
)4:报警 (Alarm)
由于数控系统不同,所采用的采集方式不一样,现场施工也有差异,具体如下: