CNC数据采集解决方案（2023杭州乐芯科技）
? ? 杭州樂芯科技IOT數據采集平臺產品是杭州樂芯科技有限公司為滿足工業4.0大型集團工廠推出的新一代數據采集平臺級產品，可滿足單一平臺（一個服務器）同時采集各類設備，同時兼容各種工業數據采集協議，單服務器壓力測試達1000臺，已經穩定在大型集團用戶穩定運行。實現各種工業設備數據采集，包括數控機床數據采集、切割機數據采集、機器人數據采集、PLC數據采集、各種工業儀表（各類傳感器、智能電表等）。并實現數據對接各大工業平臺（如：根云平臺、施耐德平臺、阿里云平臺等）。
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? ? ?CNC 數據采集方式及描述
2.1 數控系統型號決定采集方式及內容
經我司數據采集工程師對生產現場設備調研，初步確認的采集方案分如下三種：
2.1.1網口類型數控系統通過網口協議直接采集
? ? ? ? 針對現場網口型數控系統，如發那科、西門子、海德漢、大隈、馬扎克、科德、廣州數控等數控系統，通過網口直接讀取數據，讀取的數據內容主要包括“開機時間，關機時間， 報警狀態，報警號，報警信息，報警時長，設備狀態，程序號，加工時間，產量，進給 F， 進給倍率，主軸轉速 S，主軸倍率，坐標值，主軸負載，各軸負載，當前刀具號等”。
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? ? ? ?平臺支持的采集CNC品牌及詳細版本列表（不在表格中，請咨詢客服，協議支持持續更新）：
具體系統支持：
| 型號 | 類型 | 版本 | 接口 | 采集方式 |
| 發那科 | 0i C/D/F 系列 | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 |
| 15i/16i/18i/21i B 系列 | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| 30i/31i/32i A/B 系列 | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| 150i/160i/180i/210i/300i/310i/ 320i (windows 版本) | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| 西門子 | Siemens 808D（ADVANCE 有網絡協議采集） | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 |
| Siemens 810D | 全部 | 網口 | 網絡協議/MPI | |
| Siemens 840D WinNT | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| Siemens 840D/840Dpl WinXP | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 |
| Siemens 828D | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| Siemens 840Dsl WinXP/Win7（PCU） | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| Siemens 840Dsl Linux (TCU) | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| 三菱 | MITSUBISHI M70/700 C70/700 | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 |
| MITSUBISHI M80/800 | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| MITSUBISHI M700/M800 (windows 版本) | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| 海德漢 | TNC 640 HSCI | 全部 | 網口 | 購買 DNC#18 |
| TNC 620 HSCI | 全部 | 網口 | 購買 DNC#18 | |
| TNC 320 | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| iTNC 530 HSCI | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| iTNC 530 | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| 華中數控 | HNC 808/818/848 | 8 系列以 上 | 網口 | 網絡協議采集 |
| 廣州數控 | GSK988TA 及以上 | 2017 年以上版 本 | 網口 | 網絡協議采集 |
| 640T/640M (Win95/2K) | 全部 | 網口 | 協議采集 | |
| Matrix Nexus (WinXP) | 全部 | 網口 | MT 協議采集 | |
| Matrix NexusⅡ (Win7) | 全部 | 網口 | MTCONNECT 協議或 IF 協議 | |
| Smart | 全部 | 網口 | MTCONNECT 協議或 IF 協議 | |
| Smooth C | 全部 | 網口 | MTCONNECT 協議或 IF 協議 | |
| Smooth G/X (Win8) | 全部 | 網口 | MTCONNECT 協議或 IF 協議 | |
| BROTHER | TC-22B/31B/32BN/S2D/R2B20B/S2D z/S2DNz | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 |
| S500X1/S700X1/M140X1 | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 |
| SYNTEC | 3 系列/EZ 系列 | 軟件版本在10.116.16.XX 以上 | 網口 | 網絡協議采集 |
| 6 系列/10 系列/11 系列 | 網口 | 網絡協議采集 | ||
| 20 系列/21 系列/200 系列 | 網口 | 網絡協議采集 | ||
| OSP-P20M (Windows) | 全部 | 網口 | O-API 購買協議 | |
| OSP-P200/300M (Windows) | 全部 | 網口 | O-API 購買協議 | |
| MORI SEIKI （MITSUBISHI M730BM） | 全部 | 網口 | MTCONNECT 協議 | |
| DMG （SIEMENS） | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| DMG （HEIDENHAIN） | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| DMG （FANUC） | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| JINGDIAO | JD50 以上 | 全部 | 網口 | 購買協議采集 |
| HAAS | HAAS | 全部 | 串口 | 串口 |
| HAAS （100.16.000.1023/1013） | 全部 | 網口 | 網口 | |
| 東芝 | T888 | 全部 | 串口 | |
| T999 | 全部 | 串口 | ||
| FAGOR | FAGOR 8055 | 全部 | 串口 | 串口 |
| FAGOR 8065/8070 | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 | |
| MAKINO | MAKINO (FANUC) | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 |
| MAKINO (MISUBISHI) | 全部 | 網口 | 網絡協議采集 |
網口設備采集詳細數據管理與分類見下表：
| 數控設備(CncMach) | ||||||
| 類型 | 數據說明 | 字段名 | 備注 | 數據類 型 | 平臺需 要 | 老舊設 備 |
| 設備信息 | 設備ID | DeviceID(PK) | 設備唯一編號 | STRING | √ | |
| 公司 | CompanyNo | 公司代碼（例如：1000） | STRING | √ | ||
| 工廠 | factoryNo | 工廠代碼（例如：5802） | STRING | √ | ||
| 資產編碼 | AssetNo | 資產編號（例如：105XXXX） | STRING | |||
| 設備名稱 | DeviceName | 三一設備名稱 | STRING | √ | ||
| 設備類型 | DeviceType | 二級工藝編號 | STRING | √ | ||
| 系統型號 | CncType | 數控系統品牌：FANUC | STRING | √ | ||
| 基本信息 | 序列號 | SerNum | 數控系統唯一標識 | STRING | ||
| 軟件版本 | NcVer | 軟件版本 | STRING | |||
| 伺服軸數 | Axes | 伺服軸總數 | INT | |||
| 主軸數 | SpinNum | 主軸總數 | INT | |||
| 主軸最高轉 速 | MaxSpeed | 主軸最高轉速 r/min | FLOAT | |||
| 狀態信息 | 工作狀態 | Status | 1：作業 2：待機 3：故障 4：關機 | INT | √ | √ |
| 急停 | Emg | 0：正常 1：急停 | INT | √ | ||
| 報警 | Alarm | 0：正常 1：報警 | INT | √ | √ | |
| 工作模式 | Mode | 1：自動 2：編輯 3：MDI 4：DNC 5：手輪 6: 手動 | INT | |||
| 坐標信息 | 軸名稱 | AxisName | 各軸以‘|’進行分割 | STRING | ||
| 機械坐標 | MachPos | 各軸以‘|’進行分割 | STRING | |||
| 絕對坐標 | AbsPos | 各軸以‘|’進行分割 | STRING | |||
| 相對坐標 | RelPos | 各軸以‘|’進行分割 | STRING | |||
| 剩余距離 | RemPos | 各軸以‘|’進行分割 | STRING | |||
| 程序信息 | 程序運行狀 態 | NcStatus | NC 程序狀態 | STRING | ||
| 主程序號 | MainPgm | 當前加工主程序 | STRING | √ | √ | |
| 主程序注釋 | MainPgmMsg | 主程序注釋 | STRING | |||
| 當前程序號 | CurPgm | 當前加工程序號 | STRING | √ | ||
| 當前程序注 釋 | CurPgmMsg | 當前加工程序注釋 | STRING | |||
| 切削時間 | CutTime | 程序切削時間(秒) | INT | |||
| 加工時間 | CycSec | 程序加工時間(秒) | INT | |||
| 程序行號 | CurSeq | 當前執行的程序行號 | STRING | √ | ||
| 產量 | PartCnt | 當前的產量 | INT | |||
| 當前程序塊 | CurNcBlk | 當前正在加工程序代碼 (50 字符以內) | STRING | |||
| 刀具信 息 | 刀具號 | TCode | 刀具號 T | STRING | √ | |
| 工況信息 | 切削倍率 | OvFeed | 切削倍率% | FLOAT | √ | |
| 主軸倍率 | OvSpin | 主軸倍率% | FLOAT | √ | ||
| 切削速度 | ActFeed | 切削速度F 單位：m/min | FLOAT | √ | √ | |
| 切削指定速 度 | FCode | 指定的轉速 F 單位：m/min | FLOAT | |||
| 主軸速度 | ActSpin | 主軸轉速S 單位：r/min | FLOAT | √ | √ | |
| 主軸指定轉 速 | SCode | 指定的主軸轉速 單位：r/min | FLOAT | |||
| 伺服溫度 | SvTemp | 以‘|’進行分割 | STRING | |||
| 伺服負載 | SvLoad | 以‘|’進行分割 | STRING | |||
| 主軸溫度 1 | SpinTemp1 | 第一主軸溫度 | INT | |||
| 主軸負載 1 | SpinLoad1 | 第一主軸負載 | FLOAT | √ | √ | |
| 主軸溫度 2 | SpinTemp2 | 第二主軸溫度 | INT | |||
| 主軸負載 2 | SpinLoad2 | 第二主軸負載 | FLOAT | |||
| 報警信 息 | 報警信息 | AlarmMsg | JSON 字符串 | STRING | √ | √ |
發那科系統的老設備，主要是 GEFANUC，FANUC18-M/0i-T/0i-TB/0i-TC?等系統，需加裝FANUC-PCMCIA?專用網卡（部分太老的設備不支持接入該硬件，沒有 PCMCIA?接口，如 GEFANUC， FANUC18-M?需添加 IO?硬件采集），此硬件可以同時實現 MDC?數據采集和 DNC?程序傳輸。讀取的數據內容主要包括“開機時間，關機時間，報警狀態，報警號，報警信息，報警時長，設備狀態，程序號，加工時間，產量，進給 F，進給倍率，主軸轉速 S，主軸倍率，坐標值，主軸負載，各軸負載，當前刀具號，”（其中部分數據可能老系統不發布）。
西門子系統的老設備，主要是 810D，840D_TCU，840D_NCU?等系統，此類設備需加裝西門子協議轉換網關 WTGNet-S7MPI，通過 S7?協議從數控系統的 PLC?讀取數據，讀取的數據主要
為“機床的開機、關機、運行、空閑、報警狀態，機床軸坐標位置數據（軸坐標位置數據嵌入 PLC?時），機床操作模式，實時顯示機床當前所處的狀態，如編輯狀態、自動運行狀態、手動狀態、MDI/MDA?狀態；報警號、報警內容、報警開始及結束時間；機床的開機、關機時間；加工程序運行開始、結束時間；主軸功率（功率值嵌入 PLC?時）；主軸負載（負載值嵌入 PLC?時）；主軸轉速、進給速度（速度值嵌入 PLC?時）；主軸轉速倍率 S、進給倍率 F；當前使用的加工程序名稱（加工程序名嵌入 PLC?時）；當前使用的刀具號或名稱”。
車間里電火花、快走絲、慢走絲以及部分磨床和廠家定制系統（廠家無法提供技術支持） 的設備，通過添加 IO?硬件的方式采集，有三色燈的設備可以通過三色信號獲取設備狀態，無三色燈設備則通過設備的電流大小來判斷設備的狀態，讀取的數據主要是“報警開始、結束時間；機床的開機、關機時間；加工程序運行開始、結束時間”。
針對現場不同類型、品牌、廠家的數控設備，MDC 數據采集系統采用統一標準的數據字典，部分設備沒有相關數據的不寫入數據。
數據字典案例如下：
2.2.1.1 CNC?采集數據規范字典說明
| 序號 | 點位名字 | 描述 | 備注 |
| CNC06_1 | MachineID | ||
| CNC06_2 | MachineName | ||
| CNC06_3 | IDnum | 采集序號 | |
| CNC06_4 | MachineSN | ||
| CNC06_5 | MachineType | ||
| CNC06_6 | MachineIP |
| CNC06_7 | MachineMode | 機床模式 | |
| CNC06_8 | MachineStatus | 機床狀態 | |
| CNC06_9 | PowerOnTime | 開機總時間 | 開機累積時間 |
| CNC06_10 | RunningTime | 運行時間 | 累積運行時間 |
| CNC06_11 | CuttingTime | 切屑時間 | 累積切屑時間 |
| CNC06_12 | ProcessingPart | 程序名稱 | 程序注釋 |
| CNC06_13 | CurrentProgramName | 程序號 | |
| CNC06_14 | ProcessingCount | 產量 | 當前產量 |
| CNC06_15 | ProcessedCount | 累積產量 | |
| CNC06_16 | SpindleLoad | 主軸負載 | |
| CNC06_17 | SpindleSpeed | 主軸轉速 | |
| CNC06_18 | SpindleOverride | 主軸倍率 | |
| CNC06_19 | FeedOverride | 進給倍率 | |
| CNC06_20 | SpindleSpeedSet | 主軸設定倍率 | |
| CNC06_21 | FeedSpeedSet | 進給設定速度 | |
| CNC06_22 | FeedSpeed | 進給速度 | |
| CNC06_23 | AlarmType | 報警類型 | |
| CNC06_24 | AlarmNo | 報警號 | |
| CNC06_25 | Alarm | 報警信息 | |
| CNC06_26 | Tool | 當前刀具號 | |
| CNC06_27 | Yload | Y 軸負載 | |
| CNC06_28 | Xload | X 軸負載 | |
| CNC06_29 | Zload | Z 軸負載 | |
| CNC06_30 | Bload | B 軸負載 | |
| CNC06_31 | CreateTime | 創建時間 | |
| CNC06_32 | CoorX | X 軸機械坐標 | |
| CNC06_33 | CoorY | Y 軸機械坐標 | |
| CNC06_34 | CoorZ | Z 軸機械坐標 |
其中：
1：運行（Running），2：待機（Standby），3：關機（Offline
）4：報警 （Alarm）
由于數控系統不同，所采用的采集方式不一樣，現場施工也有差異，具體如下：
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的CNC数据采集解决方案（2023杭州乐芯科技）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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