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如何进行机床监控与数据采集?

机床作为工厂制造中精密加工的最重要设备,但设备通讯接口封闭、加工程序不能集中高效管理,生产管理者无法及时了解设备运行状态信息、无法准确记录刀具及加工过程信息、无法及时获取生产信息,往往成为了生产管理过程中的“信息孤岛”。这也导致了生产效率低、换线部署周期长、设备维保不及时、设备运转效率低等一系列问题。  

因此,通过与机床数控系统实时通讯,实现设备数据与生产数据关联、实现生产全流程有效监控,发现生产过程瓶颈、提高生产效率、提升管理决策效率、降低生产成本,提升企业核心竞争力。但机床信息化缺面临着很多问题:  

1)数据采集难:设备品类繁多,年代跨度大,协议接口封闭,传统数据采集方式产量数据不准、无法实现设备数据与生产数据关联。  

2)生产管理难:设备状态、生产信息不能实时掌控,人与机器的协同效率;新品上线部署时间长,维保不及时不合理,异常停机时间长,设备稼动率低;生产管理决策缺乏有效的数据支撑,生产效率低。  

享控智能科技面向机床行业推出系列产品,机床监控与数据采集硬件和软件,可解决数控机床监控与数据采集及生产管理功能需求等问题。  

机床监控与数据采集硬件:  

1)无需授权协议即插即用;  

2)兼容99%的机床设备;兼容常见机床的通讯协议,如西门子、FANUC、三菱、广数、华中数控等品牌。  

3)支持边缘计算,采集数据更加准确、并可挖掘更多可用数据价值;  

4)支持程序下发;  

5)支持数据分频传输,数据高效应用,减轻服务器后台数据处理负荷;  

6)兼容性好,可接入周边其他设备,包括空压机、压铸机、切割机等。  

机床生产管理软件:  

通过边缘计算网关与数控系统进行实时通讯,结合工业生产管理工具,为客户提供从机床监控与数据采集、边缘计算分析、数据应用,实现对生产订单管理、效率管理、质量管理、刀具管理、能耗管理、维保管理等:  

1)设备管理:设备监控、生产监控、效率监控、数据录入、参数监控、异常报警、实时曲线、设备定位;  

2)故障报警:报警提醒、短信报警、微信报警;  

3)刀具管理:刀具寿命监控、刀具更换提醒、刀具质量评估;  

4)历史数据:数据储存与查询、数据历史曲线与excel导出;  

5)维保管理:设备台账、设备维保记录、维保计划、维保提醒;  

6)能耗管理:能耗监控、分项计量、生产能耗、单品能耗、班次能耗、待机能耗、能耗统计分析;  

7)任务管理:计划管理、工单管理、预计完成时间、生产节拍;  

8)品质管理:工艺管控、不良品、工艺参数修改报警、实时数据监控超限不良品预标记;  

9)报表管理:生产、品质、能耗、报警报表;  

10)角色分发:管理者、车间主任、调机员、操作员、品质、计划、维保维修、销售,根据不同角色的需求,呈现不同数据内容。


2022-06-02
数控机床联网故障诊断方法

数控机床联网是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的高效的自动化机床,综合了计算机技术、自动化技术、伺服驱动、精密测量和精密机械等各个领域的新的技术成果,是一门新兴的工业控制技术。不同的数控机床联网系统虽然在结构和性能上有所区别,但在故障诊断上有它的共性,现结合工作实际谈一下数控系统故障分析和维修的一般方法。  

数控机床联网系统故障维修通常按照:现场故障的诊断与分析、故障的测量维修排除、系统的试车这三大步进行。  

在故障诊断时应掌握以下原则:  

1、先外部后内部  

现代数控机床联网系统的可靠性越来越高,数控系统本身的故障率越来越低,而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床,其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查。尽量避免随意地启封、拆卸,否则会扩大故障,使机床丧失精度、降低性能。系统外部的故障主要是由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。  

2、先机械后电气  

一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统及电气故障的诊断难度较大。在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障。  

3、先静态后动态  

先在机床断电的静止状态,通过了解、观察、测试、分析,确认通电后不会造成故障扩大、发生事故后,方可给机床通电。在运行状态下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。而对通电后会发生破坏性故障的,必须先排除危险后,方可通电。  

4、先简单后复杂  

当出现多种故障互相交织,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。


2022-06-02
机床监控与数据采集的特点

机床在生产加工过程中通常分为连续型加工和离散型加工两种类型。连续型加工的特点是长时间的单一循环过程的加工,如汽车发动机生产线等,其机床的加工工艺和过程几乎是从不改变的,主要应用于大规模的批量生产;离散型加工则见也小批量和单件加工,工艺和程序更换频繁,生产过程不易控制。

典型离散型工业拥有大量的各种数控机床和设备,包括不同时期、不同种类的和不同配置的机床,因而数据采集的方法也就不同。另一方面由于离散型加工的特点,从生产管理和控制上的需要,则要采集尽可能多的数据,如加工的程序(意味着当前正在加工什么工件),主轴运转状态,机床运转状态,主轴/进给倍率多少,报警状态等等与生产管理相关的信息。

综合而言,机床监控与数据采集具有以下特点:

1、 采集方式的多样性

针对不同数控系统,不同通信协议和连接方式(以太网、串口、PLC、工控机和传感器等)采用相匹配的方式或者混合方式达到采集数据的最大化。

2、采集数据的定制性

针对数控机床的具体配置和设置,获得所需定义最准确的数据。每一台机床可能都具有其特殊性。如同样的数控系统,采用数字主轴和模拟主轴,其采集的数据也有所差异。又如在很多磨床中,主轴(砂轮)要求始终不能停止,无论机床是否在运行或停止,因此主轴负载一直是存在的;而其他机床通常在机床停止时主轴也停止了,主轴负载为0。

3、 采集数据的统一性

由于数控系统和机床设计的差异,其状态的定义也各不相同,如西门子系统中操作方式包括手动、自动、MDA,而FANUC系统的操作方式则有MDI、自动运行、存储器编辑、手轮、JOG手动等定义,但在上层管理应用上则应规范和统一定义,才能在企业管理层统一应用。

机床监控与数据采集软件一般称为MDC系统软件(Manufacturing Data Collection & Status Management System),即制造数据采集与状态管理系统,主要是对车间数控机床和其他智能设备的运行数据进行实时采集,实现对设备的实时监视与控制,并对数据分析及处理,为其他信息化软件比如 MES系统 、ERP系统提供数据支持。


2022-06-01
如何进行工业生产设备机床监控与数据采集?

如何进行工业生产设备机床监控与数据采集?  

机床监控与数据采集(DAQ),是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理。  

工业生产设备机床监控与数据采集是利用泛在感知技术对各种工业生产设备进行实时高效采集和云端汇聚。通过各类通信手段接入不同设备、系统和产品,采集大范围、深层次的工业生产设备数据,以及异构数据的协议转换与边缘处理,构建工业互联网平台的数据基础。  

工业生产设备机床监控与数据采集的重要性和难点  

工业大数据的采集为工业创新以及战略性发展提供数据基础,也是打造数字化工厂实现智能制造,迈向工业4.0的必经之路。工业生产设备作为工业生产最为重要的一部分,其各种数据直接关系着产品和工厂管理。  

数字化工厂不等于无人工厂,产品配置,制造流程越复杂越多变,越需要人的参与;在数字化工厂当中,工人更多地是处理异常情况,调整设备。但机床监控与数据采集一直是困扰着所有制造工厂的传统痛点,自动化设备品牌类型繁多,厂家和数据接口各异,国外厂家本地支持有限,不同采购年代。即便产量停机数据自动采集了,也不等于整个制造过程数据都获得了,只要还有其他人工参与环节,这些数据就不完整。  

工业生产设备机床监控与数据采集方式  

工业生产设备机床监控与数据采集有三种方式:分别是数据系统直接联网通信,通过工业网关进行采集和通过远程IO进行采集。  

1.直接联网通信  

直接联网是指借助数控系统自身的通信协议、通信网口,不添加任何硬件,直接与车间的局域网进行连接,与数据采集服务器进行通信,服务器上的软件进行数据的展示、统计、分析,一般可实现对机床开机、关机、运行、暂停、报警状态的采集,及报警信息的记录。  

高端数控系统都自带有用于进行数据通信的以太网口,通过不同的数据传输协议,即可实现对数控机床运行状态的实时监测。发那科0i\31i\18i系列的数控系统在操作面板背面都配置有网口,通过发那科的FOCAS协议,就可以进行直接联网通信;西门子840D系统,PCU50版本以上的也可以通过OPC协议进行设备的直接联网通信。  

2.工业网关采集  

对于没有以太网通信接口,或不支持以太网通信的数控系统,可以借助工业以太网关的方式连接数控机床的PLC控制器,实现对设备数据的采集,实时获取设备的开机、关机、运行、暂停、报警状态。  

工业通信网关可以在各种网络协议间做报文转换,即将车间内各种不同种类的PLC的通信协议转换成一种标准协议,通过该协议实现数据采集服务器对现场PLC设备信息的实时获取。  

3.远程IO采集  

对于不能直接进行以太网口通信,又没有PLC控制单元的设备,可以通过部署远程IO进行设备运行数据的采集,通过远程IO的方式可以实时采集到设备的开机、关机、运行、报警、暂停状态。  

远程IO模块,是工业级远程采集与控制模块,可提供了无源节点的开关量输入采集,通过对设备电气系统的分析,确定需要的电气信号,连接入远程IO模块,由模块将电气系统的开关量、模拟量转化成网络数据,通过车间局域网传送给数据采集服务器。  


2022-06-01
自动化设备数据采集系统特点

自动化设备数据采集系统特点:

(1)自动化程度高。每一个系统的电子部件能够监控自己计划和任务,并及时的对错误信息作出反馈,以便于技术人员的信息核对。

(2)工作效率高。此系统的各电子部件能够相互之间协作,以完成共同的计划和任务,对工作中出现的错误或故障采取一些自动化应急措施。

(3)开放性。此系统可以允许其他新的电子系统的加入,原有的具有其他功能的电子系统的移除或功能上的更新对整个自动化数据采集系统不会产生很大的影响,同时只需要很少的人工参与进行一些校对,并且此系统针对不同的服务对象拥有不同的数据处理功能。

工业生产设备数据采集有三种方式:

分别是通过工业网关进行采集,数据系统直接联网通信和通过远程IO模块进行采集。

1、工业网关采集

对于没有以太网通信接口,或不支持以太网通信的设备,可以借助工业以太网关的方式连接设备的PLC控制器,实现对设备数据的采集,实时获取设备的开机、关机、运行、暂停、报警状态。

工业通信网关可以在各种网络协议间做报文转换,即将车间内各种不同种类的PLC的通信协议转换成一种标准协议,通过该协议实现数据采集服务器对现场PLC设备信息的实时获取。

2、远程IO模块采集

对于不能直接进行以太网口通信,又没有PLC控制单元的设备,可以通过部署远程IO模块进行设备运行数据的采集,通过远程IO的方式可以实时采集到设备的开机、关机、运行、报警、暂停状态。

远程IO模块,是工业级远程采集与控制模块,可提供了无源节点的开关量输入采集,通过对设备电气系统的分析,确定需要的电气信号,连接入远程IO模块,由模块将电气系统的开关量、模拟量转化成网络数据,通过车间局域网传送给数据采集服务器。

3、直接联网通信

直接联网是指借助设备系统自身的通信协议、通信网口,不添加任何硬件,直接与车间的局域网进行连接,与数据采集服务器进行通信,服务器上的软件进行数据的展示、统计、分析,一般可实现对设备的开机、关机、运行、暂停、报警状态的采集,及报警信息的记录。

深圳市老狗科技有限公司是一家专注于工业互联网、设备云、工业大数据技术研究开发服务的高科技企业,核心团队从事军用控制系统研究开发近20年,产品广泛应用于军工、航空、兵器、装备制造、高铁、交通、水务等300多个行业,承担实施过国内众多大型物联网项目。公司自主开发的极简工业平台,是一套工业互联网云操作系统,包含6个系列硬件,8套工具化SaaS软件,构建成一个IT、OT、DT融合的工具平台。


2022-05-28
plc自动化设备数据采集系统优势

自动化设备数据采集系统就具有成本低,自动化程度高、效率高的优势,并且它的应用的前景广阔,与传统的一些应用程序相比有自己独特的优势。目前仍有许多工厂或企业生产指挥管理采用一种基于人工方式的报账手段,对生产过程中一些重要数据采集系统依靠岗位工的手工记录,形成日报表上报,这样的传统的纯依靠人工的方式报账系统有以下几方面的弊端:

(1)数据记录欠完整。即数据量不可能很大,且很多数据不可能同时采集,时效性不强。

(2)数据采集实时性差。有些生产状态数据如温度、压力,浓度等将直接影响产品质量,需在出现异常时快速做出反应,却没有被人及时的记录下来,造成了对这些有用数据的分析困难,不准确,信息失效的缺点。

(3)宏观调控能力弱。目前生产指挥部门对生产状况了解主要依赖日报表。数据少且上报速度慢,无法迅速掌握全厂生产情况,及时下达调整指令,难以保证全厂各个生产环节运行在最优状态,不能确保领导作出合理有效的决策,影响企业的发展,甚至影响社会经济的健康有序发展。

(4)生产数据汇总和分析功能弱:生产数据无法及时的与管理系统相结合,而延误了管理信息的及时反馈,影响管理层作出进一步的决策变更,进而影响整个企业的发展。

而应用自动化设备数据采集系统具有准确性高,节省人力成本,节省财力资本,及时的采集到所需要的信息资源,提高上级部门的办公效益的优势。

深圳市老狗科技有限公司是一家专注于工业互联网、设备云、工业大数据技术研究开发服务的高科技企业,核心团队从事军用控制系统研究开发近20年,产品广泛应用于军工、航空、兵器、装备制造、高铁、交通、水务等300多个行业,承担实施过国内众多大型物联网项目。公司自主开发的极简工业平台,是一套工业互联网云操作系统,包含6个系列硬件,8套工具化SaaS软件,构建成一个IT、OT、DT融合的工具平台。


2022-05-28
PLC技术的未来发展方向

随着PLC应用领域日益扩大,PLC技术及其产品结构都在不断改进,功能日益强大,性价比越来越高。

1、 功能向增强化和专业化地方向发展。

针对不同行业的应用特点,开发出专业化的PLC产品,以此来提高产品的性能和降低产品的成本,提高产品的易用性和专业化水平。

2、 规模向小型化和大型化的方向发展。

小型化是指提高系统可靠性基础上,产品的体积越来越小,功能越来越强;大型化是指应用在工业过程控制领域较大的应用市场,应用的规模从几十点扩展到上千点,应用功能从单一的逻辑运算扩展几乎能够满足所有的用户要求。

3、 系统向标准化和开放化方向发展。

以个人计算机为基础,在Windows平台上开发符合全新一代开放体系结构的PLC。通过提供标准化和开放化的接口,可以很方便地将PLC接入其它系统。

4.在产品规模方面,向两极发展。一方面,大力发展速度更快、性价比更高的小型和超小型PLC。以适应单机及小型自动控制的需要。另一方面,向高速度、大容量、技术完善的大型PLC方向发展。随着复杂系统控制的要求越来越高和微处理器与计算机技术的不断发展,人们对PLC的信息处理速度要求也越来越高,要求用户存储器容量也越来越大。

5.向通信网络化发展

PLC网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流。PLC与PLC之间的联网通信、PLC与上位计算机的联网通信已得到广泛应用。目前,PLC制造商都在发展自己专用的通信模块和通信软件以加强PLC的联网能力。各PLC制造商之间也在协商指定通用的通信标准,以构成更大的网络系统。PLC已成为集散控制系统(DCS)不可缺少的组成部分。

6.向模块化、智能化发展

为满足工业自动化各种控制系统的需要,近年来,PLC厂家先后开发了不少新器件和模块,如智能I/O模块、温度控制模块和专门用于检测PLC外部故障的专用智能模块等,这些模块的开发和应用不仅增强了功能,扩展了PLC的应用范围,还提高了系统的可靠性。

7.编程语言和编程工具的多样化和标准化

多种编程语言的并存、互补与发展是PLC软件进步的一种趋势。 PLC厂家在使硬件及编程工具换代频繁、丰富多样、功能提高的同时,日益向MAP(制造自动化协议)靠拢,使PLC的基本部件,包括输入输出模块、通信协议、编程语言和编程工具等方面的技术规范化和标准化。

深圳市老狗科技有限公司是一家专注于工业互联网、设备云、工业大数据技术研究开发服务的高科技企业,核心团队从事军用控制系统研究开发近20年,产品广泛应用于军工、航空、兵器、装备制造、高铁、交通、水务等300多个行业,承担实施过国内众多大型物联网项目。公司自主开发的极简工业平台,是一套工业互联网云操作系统,包含6个系列硬件,8套工具化SaaS软件,构建成一个IT、OT、DT融合的工具平台。


2022-05-28
通过PLC工业智能网关可实现哪些功能

通过PLC工业智能网关可实现功能:

1、PLC智能网关实现对于远程工业现场设备进行远程控制;

2、实现设备固件远程升级,程序上下载,如变频器,伺服器,以及各种仪表仪器的远程上下载程序监控,远程调试。

3、可以实现工业现场PLC远程编程、调试机械设备

4、实现工业现场触摸屏远程控制,支持以太网的PLC和触摸屏,USB接口的PLC和触摸屏以及串口的触摸屏

5、工业以太网网关,实现工业现场组态画面远程映射

6、实现LC品牌包含西门子、三菱、欧姆龙、施耐德、台达、汇川等PLC等主流协议硬件解析

7、可灵活接入各种设备管理平台,具有较好的兼容性。

8、PLC智能网关,可同时与多台PLC或触摸屏远程通讯。

9、支持PLC远程监控,PLC远程调试,PLC远程上下载,PLC远程控制,PLC数据采集,PLC远程通讯、支持工业PLC网关远程下载与维护;

10、支持多种工控协议,支持多网口,串口连接:支持4G/3G/GPRS/WAN/PPPOE/Wi-Fi网络、数字IO输入输出、串口终端通信等接入,也支持TCP/IP,http,UDP,MQTT等等网络协议;

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2022-05-26
制造数据采集的发展方向

制造数据采集的发展方向:

随着物联网等技术的发展,制造数据采集在设备兼容性、数据丰富性、数据价值挖掘等方面都有了快速发展,下面分别从数据的采集广度、采集深度及价值利用等方面进行阐述。

1. 采集的“广度”

采集的对象可分为两类,一类是本身就具备数字化功能的设备,如数控机床、热处理设备、机器人、AGV、自动化立体仓库等数字化设备。另一类是“哑设备”,就是本身不具有数字化功能,但可以通过改造或者借助信息化手段,使相关信息能进入数字化系统的设备、设施、物料、人员等,都可归于该类。如对普通机床通过增加智能采集硬件,对物料通过二维码、RFID等方式,对人员通过刷卡或者信息系统进行相应的数据采集。通过对更多设备、设施、物料等的采集,实现更广的兼容性,这是制造数据采集在广度方向的发展趋势。

2. 采集的“深度”

充分发挥数字化设备及相关信息化系统越来越好的开放性,以及越来越强大的传感器、物联网等采集技术,使采集的数据种类更丰富,准确度更高,实时性更强,并且成本更低,从而性价比更高地采集到更多的各种数据,为大数据深度挖掘与价值体现提供数据原料基础。

3. 应用的“高度”

数据是智能制造的基础,结合制造业行业知识对这些数据进行充分的挖掘与利用,对制造企业具有非常重要的意义。利用这些数据,首先实现了设备或生产过程的可见性,对设备或生产处于什么状态,可一目了然。通过与设备维修维护等行业知识的结合,知道发生了什么事情,这是数据的认知性应用。通过大数据分析,预测将来可能出现的故障等问题,实现设备的可预测性维护,避免因为设备的宕机而影响整条产线的正常运转,实现生产流畅的生产。

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2022-05-26