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机床数据采集

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数采、DNC等

数采

国内常见的数控系统（CNC）：fanuc(发那科)，siemens（西门子）,Mitsubishi（三菱），mazak（马扎克），Heidenhain（海德汉），HASS(哈斯)，brother(兄弟)，OKUMA（大隈），Toshiba（东芝)，丰田等，国内品牌：华中数控，广州数控，台湾新代等。

数采分三个方面：

  1. PLC 设备

    PLC 设备呢，通信来讲比较简单，原因是资料较多，很多协议是可以找到的，但是它的难点在于通信端口是否被占用，PLC 是否被加密，这些呢也能想办法解决，总体来说采集相对简单。

  2. 电气仪表

    一般使用 Modbus RTU/TCP、或者其他公开的自定义协议。

  3. CNC 设备

    CNC 设备采集比起PLC 难度要高很多首先是很多系统没有通信协议，这个就很麻烦，现在常见的 系统 发那科、西门子、三菱、哈斯、海德汉、马扎克、兄弟、等系统 只有发那科提供了开发用的SDK。

    下面进行总结一下：

    • 发那科 :使用官方提供SDK 进行开发
    • 西门子：1.开通 OPCUA 授权后进行开发 2.使用S7 底层协议 不进行授权也可以进行采集开发
    • 三菱：常见的系统是M70 M80 官方也是提供了开发包，而且也已经有人写出了Demo 开发起来也是比较容易
    • 哈斯：开发比较容易，一个串口助手就搞定了
    • 海德汉：1.开通18号授权 使用官方SDK 开发。2.直接采集PLC 采集设备状态
    • 兄弟机：1.针对兄弟机可以使用官方提供dll 进行开发，2.使用官方提供的报文采集
    • 马扎克：1.开通MTConnect 协议采集2.使用二次开发包进行采集

接口方式：

  1. 以太网接口
  2. 串口

DNC

西门子

  1. 西门子828D中，nckfs目录有什么用?

在西门子828D系统中，nckfs目录是NC Kern File System的缩写，是NC核心文件系统目录。该目录下存放了与机床数控核心相关的系统文件和数据。具体来说，nckfs目录下包括：

  • NC核心文件：如核心程序文件（core），文件系统镜像文件（image），日志文件（log）等。
  • 程序、数据等应用文件：如NC程序文件（.NC），宏程序文件（.MPF）、数据文件（.DAT）等。
  • 一些配置文件：如开关机程序文件（autoexec.nc）、用户管理文件（user.dat）等。

这些文件都是机床控制系统正常运行的必备文件，因此nckfs目录及其下面的文件都非常重要。在一些情况下，如系统升级或备份，可能需要访问或备份这些文件，但建议仅在了解系统操作和相关知识的情况下进行操作，以免意外损坏文件导致系统故障。

  1. 西门子828D中，NCPROG是外接文件系统吗
    在西门子828D系统中，NCPROG 是机床控制器中的一个文件系统，用于存储数控程序文件。它通常是通过外部设备（如USB存储设备）进行管理和维护，但本身并不是外接文件系统。

  2. 西门子828D中，nckfs/_N_SPF_DIR目录有什么用
    【存疑】西门子828D系统中，nckfs/_N_SPF_DIR是用于存储子程序的目录。其中，NCK程序的名称必须符合*.spf格式，否则将无法在系统中识别。该目录还包括两个文件：一个是目录文件夹_N_SPF_DIR，另一个是缩略图_N_SPF_DIR.THM。这些文件的作用是在NC程序选择器中提供缩略图和NC程序名称的信息。

  3. 西门子828D中，nckfs/_N_MPF_DIR/目录有什么用
    【存疑】在西门子828D系统中，nckfs/_N_MPF_DIR/目录存储的是主程序文件，即NC文件。这些文件通常是通过NCK面板或通过FTP传输到数控系统中，然后由系统加载以执行加工程序。在该目录下可以存储多个NC文件，按照文件名的字母顺序排列。一般来说，数控系统会自动加载最新的NC文件，如果需要运行其他NC文件，可以通过NCK面板进行选择，或通过程序代码进行切换。

  4. DNC中Tap是什么类型文件
    Tap（.tap）是一种ASCII格式的CNC程序文件，通常用于数字控制系统（DNC）中。它是一种纯文本文件，可以由任何文本编辑器打开和编辑。Tap文件包含机器指令，用于控制CNC机床的运动。这些文件可以通过串行端口或网络连接发送到CNC控制器，以便实现自动化的CNC编程和加工过程。

实际文件 /nckfs/_N_MPF_DIR/_N_O88889_MPF ，对应面板 NC/零件程序/O88889

  1. 西门子828D中，零件程序、子程序、工件各自是什么意思？该怎么区分？
  • 零件程序是直接加工某个零件所需的完整程序。
  • 子程序是一部分程序，可以在多个工件程序中重复使用。
  • 工件程序是由一个或多个零件程序和子程序组成的完整程序，用于加工整个工件。
    • 文件名：零件程序以“.mpf”为后缀名，子程序以“.spf”为后缀名，工件通常没有特定的后缀名。
    • 调用子程序时，要以//B 开头，//END结尾，中间SUB(Identifier) ，其中Identifier是子程序的程序名

程序存储

  1. NC；2. 本地驱动（CompactFlash卡或硬盘驱动器）；3. USB设备；4. 网络驱动

  1. 放置在828D外部U盘中的NC程序，能直接被执行吗？
    【存疑】是的，828D控制器可以直接执行存储在外部U盘中的NC程序。您只需确保将NC程序正确地放置在U盘根目录下的“PROGRAM”文件夹中，然后在机床控制面板上进入NCPROG菜单，即可在NC程序列表中看到已经添加的NC程序。从列表中选择程序并运行即可执行NC程序。

  2. 接上，但是来自官方文档《SINUMERIK, Manual, Mold-Making with 3- to 5-Axis Simultaneous Milling》P33：例如主程序中的SAMPLE。根据控件和数据存储位置的不同，调用会有所不同。

  • 子程序在HMI用户存储器（NC）上：CALL“SAMPLE”。
  • 子程序在CompactFlash卡上的目录中：EXTCALL“CF_card:/PROGRAMS/SAMPLE.SPF”。
  • 子程序在本地驱动器上：EXTCALL”local_drive:/PROGRAMS/SAMPLE.SPF“。
  • 子程序在U盘上：EXTCALL”USB:/MOLD_DDIE/CAM_ROUGH.SPF“。
  • 与以太网连接的网络和机器数据SD 42700中的路径，例如在服务器“//R4711/工件/子程序”上。默认设置是可选的。使用EXTCALL进行调用时，可以首先指定目录：EXTCALL“SAMPLE.SPF”。

【存疑】CF_CARD: /MPF.DIR/XYZ.MPF (points to /user/sinumerik/data/prog)

《SINUMERIK Integrate Run MyScreens Programming Manual 》

P365目录

P1038～P1050
调用子程序

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
//B(PROG1) ; Block start
SUB(UP1) ; Start of subprogram
  ...  
  REG[0] = 5 ; Assign value 5 to register 0
  ...  
END_SUB ; End of subprogram
SUB(UP2) ; Start of subprogram
  IF VAR1.val=="Otto"  
    VAR1.val="Hans"  
    RETURN  
  ENDIF  
  VAR1.val="Otto"  
END_SUB ; End of subprogram
//END ; Block end

复制程序

1
2
3
4
5
6
// Flash内部传
CP("//NC/MPF.DIR/HOHO.MPF","//NC/MPF.DIR/ASLAN.MPF",VAR1)
// 从CF拷贝到Flash
CP("CF_CARD:/wks.dir/MESS_BILD.WPD/MESS_BILD.MPF","//NC/WKS.DIR/AAA.WPD/HOHO2.MPF",VAR1)
// Flash内部传
CP("//NC/MPF.DIR/HOHO.MPF","//NC/MPF.DIR/ASLAN.MPF") ; WPD must exist

《SINUMERIK 840D sl通用型》

P331

-------------The End-------------