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西门子数控系统机床联网解决方案

在经历了三次工业革命之后的今天，工业正面临第四次工业革命，业内相应规划和研究也已经启动，智能工厂、智能生产、智能物流等成为工业发展的方向。

智能制造并非短期内可以快速大规模实现，他会随着各种自动化和IT技术的发展而逐渐推进而水到渠成。实现智能化生产的一个必备前提就是设备的可连接性- 设备与设备、设备与管理者之间实现信息互通，这就需要联网。通过联网，使企业生产管理例如供应链管理、产品生命周期管理、现场设备、过程实时控制等多方结合起来统一管理、调控成为可能，进而优化资源分配，提高生产效率，提高企业竞争力。

西门子Sinumerik数控系统向来以技术、开放革新而被用户熟知接受，在联网方面Sinumerik数控系统可以提供多种解决方案。

通常，生产工厂中的网络根据其职能不同可分为三个网络层级，如下图所示：

• ERP - 企业资源管理网络，基于互联网络。

• MES- 制造执行系统网络，基于工厂局域网。

• PCS - 现场控制系统网络，基于工业现场总线。

数控机床、机器人、物流车等生产设备是工作于生产线，直接参与生产加工的。由于他们是独立的个体，但又需要一起协同生产，因此实现数据的交换是安全生产的基础。同时，各设备之间的工作有着严格的逻辑性，譬如机床未加工完毕，机器人不允许进入机床抓取工件，否则就会发生安全事故。所以仅仅是实现数据交换是不够的，还必须保证数据交换的实时性、可靠性和稳定性。

现场控制层（PCS）网络即是实现各生产设备之间准确、实时、可靠地交换数据的载体。这一层的网络有以下的特点：

• 通常由现场总线（ProfiBus / ProfiNet /CanBus等）进行通讯；

• 对数据传输的准确、稳定、可靠性有着很高的要求；

• 现场控制层的各设备通常采用PLC实现逻辑控制。

制造执行层（MES）网络，包含上位机、ZY数据库与现场生产设备：

• 生产设备：用于提供各种原始数据；

• ZY数据库：用于保存记录各种数据；

• 上位机：集成交互界面，实现客户对生产设备及数据库进行访问操作。

上位机可向各生产设备下达任务指令，同时采集各生产设备的状态、生产信息写入数据库，并进行分析统计，掌握生产进度，优化生产过程，从而达到提高生产效率的目的。这一层的网络有以下的特点：

• 通常由工厂局域网组成；

• 生产设备可提供上位机所需的多种数据（PLC、报警、状态、加工等）访问；

• 上位机与设备采用TCP/IP、OPC、DDE或其他网络通信协议进行数据交换。

数控机床主要是与MES（制造执行层）和PCS（现场控制层）进行数据交换。

• 在制造执行层，数控机床需要根据上位机安排的生产任务进行生产，同时向上位机提供生产进度、设备状态等各种数据。

• 在现场控制层，当生产工作需要多方设备配合完成时，数控机床需要与其他的生产设备（如物流车、机器人）等进行数据交换，协同工作。

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