数控机床的数据采集(MDC)实践案例

数控机床DNC联网及数据采集和监控系统，DNC联网及程序管理目前DNC主流供应商都有成熟解决方案，采集大部分公司还处在研发阶段，只可采集部分系统，现根据以下是某公司研发的MDC采集技术方案。

一. FANUC系统（FOCAS API接口）

采用以太网进行数据采集。通常要求FANUC系统具有以太网功能，通过FANUC的FOCAS开发软件包进行开发数据采集软件。采集的数据量比较大。部分2000-2008年左右系统，要添加FANUC 专用网卡，网卡费用较高，大致2000元左右，订货周期长。

16i-A 16i-B 30i (all)

18i-A 18i-B 31i (all)

21i-A 160i (all) 32i (all)

0i-A 180i (all) 300i (all)

21i-B 210i (all) 310i (all)

0i-B/C (添加网卡) 320i (all)

0i-MD 0I-MFD

1、常用数据包括

基本信息 NC数据 加工数据 刀具信息

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 主轴负载 各轴负载 当前刀具号 刀具寿命

2、FANUC在线刀具补偿数据

1、在线刀具补偿应用于批量生产中，根据测量数据，在电脑控制端对刀具磨损值进行在线补偿，来修正产品尺寸公差，控制产品质量。

2、与刀具测量仪器对接，可在线输入刀具补偿，避免手工输入出错。

二、对高档机床数控系统的数据采集

1、西门子840D SL/828D系统

采用以太网进行数据采集,高档西门子系统840D SL/828D，在4.5版本后都集成了最新工业协议OPCUA，OPCUA是一个开放标准工业协议，一般需要联系西门子把该协议授权（费用2-3千人民币）打开，数据采集完全满足我们需求，包括状态、设备运行参数、PLC点位、刀具参数、加工参数。等等。

2、西门子840D/810D系列系统

1）采用以太网进行数据采集。通常要求西门子840D系列系统采用PCU50的人机计算机，WindowsNT4.0和WindowsXP操作系统，采用以太网卡进行数据采集。在PCU50上安装采集软件，如西门子采用OPCDA接口或DDE技术进行数据采集。

2）再有采用PLC通信的方式。就是通过对西门子840D系统机床的S7-300/S7-200的PLC进行远程访问，从而对机床的一部分数据进行采集。该方式与数控系统的人机单元没有要求。但机床的PLC因与具体的机床相关联，需要对每一台机床的PLC都比较熟悉，才能保证机床的正常运转不受影响。

3）对西门子中低档系统如802D、802Dsl、828D（版本较低的）、808\802C、802S等机床都是采用访问PLC(S7-200)方法。可以通过西门子内部协议，如S7协议（网口）， MPI接口 PPI串口协议进行访问。

3.Heidenhain系统

常见的对iTNC530/620/640等系统采用以太网进行数据采集。通常采用海德汉的DNCRemoTools软件包进行数据采集。该方式采集的数据量比较大。其缺点是机床的DNC功能选项必须打开，对于NC软件版本较高的系统如34049x以上的均需要向厂家购买授权。另外对主轴扭矩等不能直接进行采集，而且DNCRemoTools软件包针对不同版本的系统其能采集的数据也有较大的区别。

iTNC530/620/640 系统还可以通过内部协议LSV2进行采集，并不需要开发DNC #18功能，目前该方式已经测试成功，并且德国一家公司一直采用这种方式进行数据采集。可以节省较高的开通费用。

三、三菱系统 MITSHUSHI M70/M700/M80 C70 C64

三菱系统开发包

采用以太网进行数据采集， 最新购买的三菱开发包，采集数据与FANUC类似，采集数据量较多。M70以后系统都集成了网卡，不需要授权。

采集数据包括

基本信息 NC数据 加工数据 刀具信息

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 主轴负载 各轴负载 当前刀具号 刀具寿命

4、国产数控系统

国产数控系统采集 广州数控980TDI/988等网卡系列机床、华中数控8系列、凯恩帝KND最新网卡系列机床都支持数据采集，并且数据采集都很全面。

5.采用硬件进行数据采集

该方式通常采用数字量和模拟量的数据采集模块，采集机床的IO信号从而实现对机床状态的监控。该方式的优点是不受系统的限制，使用广泛。缺点是采集的数据比较少，具体采集的数据受到机床电气设计的限制，另外现场接线改动一些线路，必须规范接线。