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如何让您的计算机数控设备稳定运行

供稿:摩莎科技(上海)有限公司

  • 关键词:摩莎,CNC,网络安全
  • 摘要:计算机数控 (CNC) 设备是无数制造业应用不可或缺的组成部分。CNC 设备可以处理金属、塑料等多种原材料,按需铸造成各类形状。先进技术提高了 CNC 设备的精准度和运行效率,助其展现出更强大的功能。随着 CNC 设备不断发展,设备组件愈发复杂,运行速度日益加快,为避免系统故障必须时刻关注设备的运行状况。

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计算机数控 (CNC) 设备是无数制造业应用不可或缺的组成部分。CNC 设备可以处理金属、塑料等多种原材料,按需铸造成各类形状。先进技术提高了 CNC 设备的精准度和运行效率,助其展现出更强大的功能。随着 CNC 设备不断发展,设备组件愈发复杂,运行速度日益加快,为避免系统故障必须时刻关注设备的运行状况。


工厂的 CNC 设备一旦闲置、离线或因维修关闭,就会造成大量损失。因此,CNC 设备效率决定了 CNC 自动化工厂的盈亏。为提高生产效率,工厂管理人员需要掌握 CNC 设备的实时状态。若想打造高效的机器数据收集 (MDC) 策略,下列三种方法可助您一臂之力:为 CNC 设备部署分布式数控 (DNC) 通讯系统,远程调整生产流程;采用基础 MDC,衡量综合设备效率 (OEE);采用高级 MDC,开展预防性维护。


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DNC 通讯 

许多工厂还在使用传统串口 CNC 设备。为适应现代生产程序,工厂运维人员需要通过 CAD/CAM 软件生成 G 代码,再将代码手动上传至本地控制器(前端 PC),这样才能启动生产流程。整个过程耗时耗力,十分不便。DNC 软件能将生产流程信息(G 代码)传输至工厂网络中的多个 CNC 设备,从而提高效率和生产率。


机器数据收集

加工设备需要大量资本投入,只有投入生产才能产生效益。机器监控可以记录各机器设备生产效率较低的时段,帮助运维人员改善机器利用率。过去,机器数据都是由运维人员每天结束工作前手动抄录,可能存在错误数据,因此很难提供有效信息。而 MDC 软件能快速精准读取所需的机器数据,有助于提高工厂的综合设备效率。如果 CNC 设备配有串口或以太网接口,还可以通过 DNC 软件获取机器数据。


无论是提高运行效率还是综合设备效率,保障 DNC/MDC 软件和 CNC 设备之间的通讯都至关重要。以下设备连接建议供您参考。


多种连接需求

厂房中未接入网络的 CNC 设备通常是老旧传统设备,需要多个通讯接口来实现 CNC 设备与 DNC/MDC 软件的互联。如需通过安装在以太网系统中的 DNC 软件更新串口 CNC 设备的 G 代码,应在现场和控制中心之间部署串口转以太网解决方案。此外,越来越多的工程师开始借助串口转无线解决方案远程控制 CNC 设备,这显著减少了布线和维护成本。为监控机器状态,您可能需要从堆叠塔灯、循环启动/停止按钮等传统设备中收集信息,这种情况可以选择数字 I/O 解决方案。


通讯表现同样重要

DNC 和 CNC 之间如发生通讯数据丢失,将造成巨大损失。许多老旧的 CNC 串口设备仍在使用 UART 芯片,内存空间极小,无法储存一组完整的指令,只能将指令切分成小份缓存数据,以先进先出 (FIFO) 的方式读取。针对这些设备,需要分阶段为单个或复杂组件上传 CAM 指令。小份 FIFO 数据和缓慢的串口连接大大增加了数据传输的时间,若能省下这些时间,DNC 便能向更多设备发送数据。在大型工厂中,DNC 要不断向 CNC 设备发送新的 G 代码文件,数据传输时间因此格外重要。每一台缓慢的 CNC 设备都有可能成为网络瓶颈,DNC 只能等待一台 CNC 设备完成数据传输后才能进行下一步。数据传输的可靠性对生产车间而言也至关重要。理想中的连接解决方案应具备流控功能,管理串口和以太网的双向数据传输,以极小的延迟实现串口至以太网通讯,从而在规定的时间范围内上传 G 代码文件。


关注网络安全

在工业应用领域,网络安全越来越受到人们重视。CNC 应用通常安装在封闭的网络环境中,但随着越来越多的制造网络接入互联网,新的网络安全威胁接踵而至。因此,有必要借助密码、账号管理等手段建立一定程度的网络防护,限制未授权访问,防止网络系统遭遇随机或蓄意入侵。这类安全防护能确保设备运行不中断。对航空航天器组件、医疗器械零部件等特殊制造业而言,生产数据属于敏感或机密信息。在这种情况下,必须将用于数据通讯的边缘设备视为安全节点,谨慎管理。建立不同类型的用户访问账号管理系统,借助数据加密技术保护敏感数据等措施同样重要。


将 CNC 设备接入网络,工厂运维人员就能识别生产过程中的关键问题,并采取必要解决办法,尽可能减少故障停机、设备维护和其他成本。数十年来,Moxa 致力于提供高度可靠、易于部署的连接解决方案,助力系统集成商和机器制造商开发机器数据收集应用。请下载个案研究了解更多。


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发布时间:2022年3月23日 13:29  人气:   审核编辑(王静 )
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