數(shù)控機(jī)床設(shè)備應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理背景
目前數(shù)控機(jī)床在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床與數(shù)控技術(shù)發(fā)展成為制造業(yè)的核心，是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要環(huán)節(jié)。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障對于生產(chǎn)企業(yè)來說需要停產(chǎn)維修，停工待產(chǎn)不僅影響生產(chǎn)計劃而且嚴(yán)重影響著生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。對于數(shù)控機(jī)床運(yùn)維企業(yè)來說機(jī)床出現(xiàn)故障需要及時安排售后工程師奔赴現(xiàn)場進(jìn)行維護(hù)，降低了維護(hù)人員使用效率、增加維護(hù)成本。
近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展,促使傳統(tǒng)的制造業(yè)開始進(jìn)行根本性變革,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障診斷和維護(hù),對數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)和運(yùn)維企業(yè)都是利好。
數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程運(yùn)維解決方案實(shí)現(xiàn)了預(yù)知維修，及早發(fā)現(xiàn)故障隱患，減少機(jī)床停機(jī)時間，防止突發(fā)事故，提高了生產(chǎn)效率。當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障隱患無法停機(jī)時，用戶可以在遠(yuǎn)程診斷和服務(wù)系統(tǒng)的指導(dǎo)下控制機(jī)床的加工，把損失降到最低。通過該方案不僅大大節(jié)約了維護(hù)和運(yùn)營成本，而且使機(jī)床利用率最高、使用壽命也得到延長。
數(shù)控機(jī)床的下游涉及產(chǎn)業(yè)較多，主要包括汽車、船舶、軍工、軌道交通、航天航空、電子通訊設(shè)備、模具等。軍工、軌道交通和航天航空、模具的高速發(fā)展需求以及國家政策的支持將促使數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程運(yùn)維需求不斷增長。
數(shù)控機(jī)床設(shè)備利用先進(jìn)的計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)。利用計算機(jī)硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信設(shè)備以及其他辦公設(shè)備，進(jìn)行信息的收集、傳輸、加工、儲存、更新和維護(hù)，以戰(zhàn)略竟優(yōu)、提高效率為目的，支持高層決策、中層管理、基層操作的集成化的人機(jī)系統(tǒng)。來幫助企業(yè)進(jìn)行設(shè)備管理，建立以信息化為核心的管理體制，能大幅減輕管理人員和業(yè)務(wù)人員的數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān)，提高設(shè)備管理效率。
數(shù)控機(jī)床設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的開發(fā)和投入使用，使各階層領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)人員、維修人員能在全天24小時內(nèi)通過系統(tǒng)畫面了解現(xiàn)場設(shè)備情況、生產(chǎn)情況、故障原因及處理情況等，對生產(chǎn)制造設(shè)備、生產(chǎn)過程的產(chǎn)品的各項指標(biāo)、性能及時掌控，對控制產(chǎn)品的質(zhì)量、精度都有益處。
華辰智通數(shù)控機(jī)床設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)平臺
近年來，隨著數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品應(yīng)用普及率的不斷提高、高速化加工需求的不斷增加，越來越多的數(shù)控設(shè)備被銷售到全國各地的工廠，甚至世界各地。但由此帶來的售后維護(hù)以及設(shè)備故障維修問題一直是雙方的痛點(diǎn)。對制造商來說，需要組建專門的售后工程師團(tuán)隊隨時奔赴現(xiàn)場，人員維護(hù)、差旅成本很高。
對工廠而言，等待維修的過程會導(dǎo)致整條生產(chǎn)線停產(chǎn)，既影響生產(chǎn)計劃也浪費(fèi)了其他設(shè)備的成本。越來越多的用戶希望能夠通過互聯(lián)網(wǎng)對設(shè)備進(jìn)行診斷和維護(hù)，這樣可以減少維護(hù)工程師到現(xiàn)場的時間和費(fèi)用，不僅節(jié)約大量的人力和物力的成本，同時也能為客戶提供更為快捷的服務(wù)，減少客戶的損失，這樣，數(shù)控機(jī)床設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制解決方案應(yīng)用而生。
華辰智通，剖析生產(chǎn)制造機(jī)器設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的痛點(diǎn)，圍繞工業(yè)設(shè)備運(yùn)行的核心控制系統(tǒng)，分析不同用戶對聯(lián)網(wǎng)及遠(yuǎn)程運(yùn)維的應(yīng)用需求，在關(guān)鍵遠(yuǎn)程運(yùn)維環(huán)節(jié)，通過“軟”“硬”兼施，華辰智通致力于協(xié)助企業(yè)快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化升級，并打造設(shè)備管理一站式云平臺。以設(shè)備接入、后臺運(yùn)營管理以及行業(yè)大數(shù)據(jù)，共同為企業(yè)和工業(yè)構(gòu)建一整套的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及
思普云云平臺助力用戶打造適合自身應(yīng)用的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案。
數(shù)控機(jī)床設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制解決方案概況：
針對數(shù)控設(shè)備制造商和用戶的痛點(diǎn)，華辰智通推出了基于云平臺的數(shù)控設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維解決方案，該平臺既可以使數(shù)控設(shè)備制造商受益，又可以使數(shù)控設(shè)備商與用戶建立起長期和密切的關(guān)系。該系統(tǒng)采用在設(shè)備控制柜中安裝HINET智能網(wǎng)關(guān)，建立數(shù)據(jù)采集通道，采集設(shè)備上PLC控制器數(shù)據(jù)，通過4G/WIFI/以太網(wǎng)絡(luò)連接到云平臺。
通過HINET智能網(wǎng)關(guān)建立的通道，可實(shí)現(xiàn)PLC程序的遠(yuǎn)程上下載和程序診斷功能；通過采集PLC控制器中的數(shù)據(jù)（如溫度、壓力、振動、轉(zhuǎn)速、流量、位移、電壓、電流等數(shù)據(jù)）可實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備遠(yuǎn)程智能故障預(yù)測性分析，對可能發(fā)生的故障提出預(yù)警信號，提高設(shè)備效能，減低維修成本，保證設(shè)備安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。
華辰智通通過對客戶的了解，利用Internet對數(shù)控機(jī)械的核心控制器plc進(jìn)行遠(yuǎn)程編程和監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)械的遠(yuǎn)程設(shè)備參數(shù)監(jiān)控，系統(tǒng)的故障排除，以及在線的數(shù)據(jù)維護(hù)等功能！
目前大部分機(jī)械設(shè)備采用plc作為信號控制單元，完成數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)鍛錘的壓力，溫度，能量的精確控制。這是因為 PLC具有可靠性高、程序設(shè)計方便靈活、抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。基于plc的數(shù)控機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程在線隨時掌握數(shù)控機(jī)械的運(yùn)行情況，檢測數(shù)控機(jī)械的各種故障，因而可大大提高數(shù)控機(jī)械發(fā)生故障時的修復(fù)速度。因此將這種新型控制系統(tǒng)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)械控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控，是現(xiàn)代數(shù)控機(jī)械智能化和高層化的發(fā)展要求。
華辰智通基于plc的數(shù)控機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用VPN over P2P遠(yuǎn)程安全通訊方式來構(gòu)建一個Internet遠(yuǎn)程的編程和監(jiān)控系統(tǒng)， PLC遠(yuǎn)程訪問的標(biāo)準(zhǔn)配置，即工程師站和遠(yuǎn)程的PLC站之間是通過Internet進(jìn)行連接的，這樣，只要在兩端通過Internet連接到PLC CPU的MPI口，通過MPI進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。配置圖如下（圖1）：
PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)控制數(shù)控機(jī)床方案需要的軟／硬件包括：
軟件：plc編程軟件，HDRS設(shè)備云遠(yuǎn)程綜合管理平臺。
二、 解決方案
數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程運(yùn)維方案是利用傳感器技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上安裝傳感器（溫度傳感器、電壓傳感器、壓力傳感器、速度傳感器、位移傳感器及激光傳感器）檢測數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動軸、刀具以及其它床身內(nèi)機(jī)械或電氣部件的運(yùn)行狀態(tài)，及時地采集數(shù)控機(jī)床各部件的溫度、振動、聲音等信息，由采集裝置把檢測到的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)傳給華辰智通邊緣計算網(wǎng)關(guān)等傳輸裝置，再由傳輸裝置通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)上傳給思普云設(shè)備監(jiān)控服務(wù)器，由服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析、統(tǒng)計，以組態(tài)的方式實(shí)時展示數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，并將告警信息及時通知給相關(guān)運(yùn)維人員，運(yùn)維人員通過對異常告警分析后及時掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、排除隱患，避免因為設(shè)備故障導(dǎo)致生產(chǎn)停機(jī)而給客戶帶來更大的損失。
1、邊緣計算功能
支持邊緣計算功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)安全防護(hù)，數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)上報、邏輯處理等功能；
2、多種聯(lián)網(wǎng)方式
支持以太網(wǎng)、4G、5G等聯(lián)網(wǎng)方式，為不同的應(yīng)用場合提供不同的接入方案。
3、協(xié)議兼容廣
支持工業(yè)現(xiàn)場的多種工業(yè)設(shè)備協(xié)議、國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，如：OPC、Modbus等，使設(shè)備輕松接入。
4、故障自愈
支持聯(lián)網(wǎng)斷線自動重?fù)?，故障自愈；提供故障線路鏈路冗余，多級鏈路檢測機(jī)制保障設(shè)備在線。
5、安全防護(hù)
支持防火墻功能，保證設(shè)備網(wǎng)絡(luò)安全特性；
6、云組態(tài)
一站式完成終端設(shè)備數(shù)據(jù)采集、實(shí)時控制、報警推送、分組管理、組態(tài)設(shè)計等功能。
7、智能維護(hù)
對每臺機(jī)床進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程遙控。對現(xiàn)場設(shè)備自動更新下載程序，運(yùn)維人員無需去現(xiàn)場就能及時解決故障問題。
湖南華辰智通科技有限公司自主HINET
工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品為工業(yè)企業(yè)提供從設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控、PLC遠(yuǎn)程控制、PLC遠(yuǎn)程調(diào)試、PLC遠(yuǎn)程編程、PLC數(shù)據(jù)采集整體解決方案。思普云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)云平臺專注于工業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維與管理，已在全國數(shù)萬家企業(yè)應(yīng)用。
