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连接机床的世界:工业4.0的通用语言

随着智能制造的逐步推进,数控系统、数控机床及相关数字化装备得到了大力发展。数控机床的智能化升级对智能制造的发展起着至关重要的基础性作用,而实现这一目标的基础便是机床装备的互联互通,其中相关的协议标准更是影响互联互通的决定性要素。

连接机床的世界:工业4.0的通用语言

在前不久的CIMT2019展会上,便设置了专门展区,用于展示数控装备工业互联通讯协议NC-Link标准的代理服务器、适配器、数控系统及相关软件等全套解决方案。NC-Link目前支持数控机床、机器人、AGV小车、PLC等数控装备,具有广泛兼容性。

NC-Link协议支持单个数控装备、智能产线和智能工厂的数据交互。该标准的研制为我国数控机床互联互通建立了一套统一的标准,对智能工厂、智能车间的建设、智能生产的推进将带来巨大的作用。

随着NC-Link协议的推出,标志着通讯协议的大营中再添一将大员,但机床联网的通信协议也如整个工业控制领域的通信协议一样,品种门类繁杂而凌乱。上海维宏电子科技股份有限公司副总经理赵东京先生曾对gongkong小编表示,“目前国内多数厂商应用的通讯协议都还是来自于国外,虽然国内已经开始相关协议标准的建立工作,但是还处于起步阶段。”因此,实现通讯协议的统一是实现智能制造的前提之一,但在这一方面,国内外差距悬殊。

繁杂而凌乱的通信协议

数控系统的互联方式从最早的串行通信逐步升级为以太网通信。不同类型(品牌)的数控系统的通讯端口、通讯协议千差万别。

连接机床的世界:工业4.0的通用语言

在不同的时期,不同的阶段,数控系统厂家设计并提供了面向不同应用目标的通讯方式和通讯协议。

第一阶段,I/O方式用于和其他设备进行握手和工作协同。

第二阶段,串口通讯时期,主要是由于数控系统内存偏小,在遇到大程序时进行在线的NC文件下载,即最基础的DNC功能,这种方式由于其技术门槛低,简单、易行、低成本而被国内数控厂商所广泛使用,但是这也同时限制了国内数控系统对于网络技术的应用,功能极为有限。

第三阶段,类似Fanuc、Siemens等中高端数控系统都配备了以太网接口。

第四阶段,通讯设计出现了OPC UA和MTConnect等面向互联网应用的协议设计。

连接机床的世界:工业4.0的通用语言

互联方式的变化更迭本身是带来便利的,但是,不同的通讯标准又造成了新的壁垒,同一标准设备可以互联,而不同总线设备则无法互联。在制造过程中只有真正实现了机床与机床,机床与人之间的对话,才能进入互联阶段。

当公司从厂商A 处购买一台机器,从厂商B 购买另一台机器时,人们期望机器应该易于通信,而不需要实施大量工程才能实现通信。面对标准化通信和互操作性所带来的挑战,是否会有一个统一的标准出现取代所有过往标准?

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