數控機床設備應用物聯網技術方案實現遠程監控管理背景
目前數控機床在工業生產中被廣泛應用，數控機床與數控技術發展成為制造業的核心，是實現智能制造的重要環節。數控機床發生故障對于生產企業來說需要停產維修，停工待產不僅影響生產計劃而且嚴重影響著生產效率和生產質量。對于數控機床運維企業來說機床出現故障需要及時安排售后工程師奔赴現場進行維護，降低了維護人員使用效率、增加維護成本。
近年來，物聯網技術的高速發展,促使傳統的制造業開始進行根本性變革,利用物聯網技術實現對數控機床的遠程監控、遠程故障診斷和維護,對數控機床制造企業和運維企業都是利好。
數控機床遠程運維解決方案實現了預知維修，及早發現故障隱患，減少機床停機時間，防止突發事故，提高了生產效率。當發現故障隱患無法停機時，用戶可以在遠程診斷和服務系統的指導下控制機床的加工，把損失降到最低。通過該方案不僅大大節約了維護和運營成本，而且使機床利用率最高、使用壽命也得到延長。
數控機床的下游涉及產業較多，主要包括汽車、船舶、軍工、軌道交通、航天航空、電子通訊設備、模具等。軍工、軌道交通和航天航空、模具的高速發展需求以及國家政策的支持將促使數控機床遠程運維需求不斷增長。
數控機床設備利用先進的計算機和網絡技術進行設備物聯網。利用計算機硬件、軟件、網絡設備通信設備以及其他辦公設備，進行信息的收集、傳輸、加工、儲存、更新和維護，以戰略竟優、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系統。來幫助企業進行設備管理，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務人員的數據處理負擔，提高設備管理效率。
數控機床設備物聯網系統的開發和投入使用，使各階層領導及技術人員、維修人員能在全天24小時內通過系統畫面了解現場設備情況、生產情況、故障原因及處理情況等，對生產制造設備、生產過程的產品的各項指標、性能及時掌控，對控制產品的質量、精度都有益處。
華辰智通數控機床設備物聯網平臺
近年來，隨著數控機床產品應用普及率的不斷提高、高速化加工需求的不斷增加，越來越多的數控設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以及設備故障維修問題一直是雙方的痛點。對制造商來說，需要組建專門的售后工程師團隊隨時奔赴現場，人員維護、差旅成本很高。
對工廠而言，等待維修的過程會導致整條生產線停產，既影響生產計劃也浪費了其他設備的成本。越來越多的用戶希望能夠通過互聯網對設備進行診斷和維護，這樣可以減少維護工程師到現場的時間和費用，不僅節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，減少客戶的損失，這樣，數控機床設備物聯網遠程控制解決方案應用而生。
華辰智通，剖析生產制造機器設備運行維護中的痛點，圍繞工業設備運行的核心控制系統，分析不同用戶對聯網及遠程運維的應用需求，在關鍵遠程運維環節，通過“軟”“硬”兼施，華辰智通致力于協助企業快速實現設備智能化升級，并打造設備管理一站式云平臺。以設備接入、后臺運營管理以及行業大數據，共同為企業和工業構建一整套的物聯網服務。通過工業物聯網技術及
思普云云平臺助力用戶打造適合自身應用的工業物聯網解決方案。
數控機床設備物聯網遠程控制解決方案概況：
針對數控設備制造商和用戶的痛點，華辰智通推出了基于云平臺的數控設備遠程運維解決方案，該平臺既可以使數控設備制造商受益，又可以使數控設備商與用戶建立起長期和密切的關系。該系統采用在設備控制柜中安裝HINET智能網關，建立數據采集通道，采集設備上PLC控制器數據，通過4G/WIFI/以太網絡連接到云平臺。
通過HINET智能網關建立的通道，可實現PLC程序的遠程上下載和程序診斷功能；通過采集PLC控制器中的數據（如溫度、壓力、振動、轉速、流量、位移、電壓、電流等數據）可實現數控設備遠程智能故障預測性分析，對可能發生的故障提出預警信號，提高設備效能，減低維修成本，保證設備安全、穩定的運行。
華辰智通通過對客戶的了解，利用Internet對數控機械的核心控制器plc進行遠程編程和監控，可實現數控機械的遠程設備參數監控，系統的故障排除，以及在線的數據維護等功能！
目前大部分機械設備采用plc作為信號控制單元，完成數據采集、運行狀態和功能的設定，實現鍛錘的壓力，溫度，能量的精確控制。這是因為 PLC具有可靠性高、程序設計方便靈活、抗干擾能力強、運行穩定可靠等特點。基于plc的數控機械遠程監控系統可以遠程在線隨時掌握數控機械的運行情況，檢測數控機械的各種故障，因而可大大提高數控機械發生故障時的修復速度。因此將這種新型控制系統應用于數控機械控制及遠程監控，是現代數控機械智能化和高層化的發展要求。
華辰智通基于plc的數控機械遠程監控系統采用VPN over P2P遠程安全通訊方式來構建一個Internet遠程的編程和監控系統， PLC遠程訪問的標準配置，即工程師站和遠程的PLC站之間是通過Internet進行連接的，這樣，只要在兩端通過Internet連接到PLC CPU的MPI口，通過MPI進行遠程訪問。配置圖如下（圖1）：
PLC遠程監控系統控制數控機床方案需要的軟／硬件包括：
硬件：HiNet
智能工業網關，TP-LINK路由器，寬帶網絡，PC。
軟件：plc編程軟件，HDRS設備云遠程綜合管理平臺。
二、 解決方案
數控機床遠程運維方案是利用傳感器技術在數控機床上安裝傳感器（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）檢測數控機床的運動軸、刀具以及其它床身內機械或電氣部件的運行狀態，及時地采集數控機床各部件的溫度、振動、聲音等信息，由采集裝置把檢測到的各種狀態數據傳給華辰智通邊緣計算網關等傳輸裝置，再由傳輸裝置通過有線或無線網絡上傳給思普云設備監控服務器，由服務器對數據進行存儲、分析、統計，以組態的方式實時展示數控機床運行狀態參數，并將告警信息及時通知給相關運維人員，運維人員通過對異常告警分析后及時掌握設備運行狀態、排除隱患，避免因為設備故障導致生產停機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，實現數據采集、數據監控、數據過濾、數據清洗、數據安全防護，數據存儲，數據上報、邏輯處理等功能；
2、多種聯網方式
支持以太網、4G、5G等聯網方式，為不同的應用場合提供不同的接入方案。
3、協議兼容廣
支持工業現場的多種工業設備協議、國際標準協議，如：OPC、Modbus等，使設備輕松接入。
4、故障自愈
支持聯網斷線自動重撥，故障自愈；提供故障線路鏈路冗余，多級鏈路檢測機制保障設備在線。
5、安全防護
支持防火墻功能，保證設備網絡安全特性；
6、云組態
一站式完成終端設備數據采集、實時控制、報警推送、分組管理、組態設計等功能。
7、智能維護
對每臺機床進行遠程維護，實現遠程診斷、遠程遙控。對現場設備自動更新下載程序，運維人員無需去現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
工業智能網關產品為工業企業提供從設備聯網、PLC遠程監控、PLC遠程控制、PLC遠程調試、PLC遠程編程、PLC數據采集整體解決方案。思普云工業互聯網大數據云平臺專注于工業設備遠程運維與管理，已在全國數萬家企業應用。
