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通快 TruLaser Cell 系列：基于 OPC UA 的數(shù)據(jù)挖掘及應(yīng)用
在工業(yè)4.0的背景下，通快(TRUMPF)的 TruLaser Cell 三維五軸激光加工設(shè)備作為高精度加工工具，對其狀態(tài)、性能和效率的監(jiān)測尤為重要。為此，通快基于高效的 OPC UA 通信協(xié)議，開發(fā)了專用接口，在確保數(shù)據(jù)安全的前提下，實現(xiàn)了對機床多種數(shù)據(jù)的監(jiān)測。
OPC UA 通快機床通訊架構(gòu)
數(shù)據(jù)應(yīng)用
OPC UA 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括地址空間模型、數(shù)據(jù)模型、服務(wù)模型和信息模型等核心組件，這些組件共同確保了數(shù)據(jù)交換的一致性和標(biāo)準(zhǔn)化。在通快機床領(lǐng)域，OPC UA 的數(shù)據(jù)模型可以細分為生產(chǎn)計劃、機床狀態(tài)、報警信息、程序信息、技術(shù)參數(shù)等多個部分。
01 生產(chǎn)計劃
通過 OPC UA 接口，機床可接收生產(chǎn)管理系統(tǒng)的生產(chǎn)計劃，管理者可實時監(jiān)控其執(zhí)行狀態(tài)，并靈活調(diào)整生產(chǎn)任務(wù)，包括啟動新計劃、停止當(dāng)前任務(wù)、更改或刪除生產(chǎn)訂單。
02 機床狀態(tài)
OPC UA 數(shù)據(jù)模型可提供機床的詳細狀態(tài)信息，如正在啟動、完成啟動、準(zhǔn)備就緒、正在執(zhí)行生產(chǎn)、中斷、正在關(guān)閉、已經(jīng)關(guān)閉以及排氣系統(tǒng)等系統(tǒng)狀態(tài)，幫助操作員及時了解機床狀況并采取相應(yīng)措施。
OPC UA 數(shù)據(jù)應(yīng)用
03 報警信息
OPC UA 接口可實時收集報警信息，包括信息類型、嚴重性、時間、編號和參數(shù)等，便于快速定位問題，減少停機時間，這對確保生產(chǎn)產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。
04 程序信息
程序信息包括程序名稱、工位編號、執(zhí)行數(shù)量、生產(chǎn)訂單和物料號等信息，有助于跟蹤生產(chǎn)進度并確保任務(wù)順利完成。通過OPC UA 接口，可實時監(jiān)測程序運行狀態(tài)(運行、停止、中止或結(jié)束)及運行時間，為評估生產(chǎn)效率提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
05 技術(shù)參數(shù)
技術(shù)參數(shù)根據(jù)應(yīng)用可分為激光技術(shù)參數(shù)(切割)、焊接技術(shù)參數(shù)等，例如額定功率、材料類型、材料厚度、激光頭類型、激光頭編號、聚焦鏡焦距、軸加速度、氣體類型、氣體壓力、噴嘴距離、加工速度和門控頻率等。這些數(shù)據(jù)對于分析生產(chǎn)效率、優(yōu)化生產(chǎn)流程和提升產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。
OPC UA 數(shù)據(jù)應(yīng)用
通過 OPC UA 接口還可監(jiān)控光柵、安全門及急停等安全設(shè)備的狀態(tài)，有效保障人員與設(shè)備安全。
OPC UA可以監(jiān)測機床的能耗和工件計數(shù)，幫助分析能源消耗，優(yōu)化生產(chǎn)成本。
機床支持通過 OPC UA 接口導(dǎo)入 LST 或 TPP 文件，這些文件通常包含了工件加工的詳細參數(shù)和指令，用于記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)或用于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和回溯。
OPC UA 接口為機床的生產(chǎn)管理、故障預(yù)警、工藝優(yōu)化及安全保障提供了一個全面的數(shù)據(jù)支持方案。通過實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，可以提高生產(chǎn)效率，降低維護成本，確保生產(chǎn)安全，實現(xiàn)與上層管理系統(tǒng)的無縫連接，從而推動智能制造和數(shù)字化的發(fā)展。