研华工业4.0-自动化解决方案
报告人：邓斌 研华科技（中国）有限公司
工业4.0全系统架构解读
1.线上下单 2.线上采购
协同 商务层
3.交货通知
Commerce Cloud
6.在线答交 9.交货通知
供应商
协同
2.实时收发
企业/客户
企业 营运层
3.交期询问
营运平台 ERP/PLM
5.交期回报
出货计划
2.制程分析 1.数据分析 A.产品交运
设备的声音，你听得懂吗？
设备联网
车间多样化的生产加工设备
工艺不同，厂商，种类多，数量大，性能，质量老旧不一
冲压机
注塑机
CNC
折弯机
机械手
PCB制程DES
回焊炉 烤箱
波峰焊
AOI
SMT
曝光机
自动化设备的基本组成
控制器：1）PLC+触摸屏 2）PLC+上位机(电脑) 3）电脑 4）专用控制器 传感器：温度、压力、电压、 电流、位移、光电开 关，仪表类 执行器：变频器、电机（马达）、 电磁阀 机械机构：丝杆、导轨，机构 本体
4.排程试算
7.完工回报 8.出货指示
智慧排程 (APS)
智慧工厂
1.计划发布
3.排程参数 6.进度回报 4.设备维护
智能维运 智能制造 (Big Data)
5.制造信息 6.状态资讯
现场 管理层
生产排程
4.原料交货 5.工单发放 2.投料派送
智慧现场 (FA/MES/SCA DA)
4.实时数据收集
CNC联网方案
MES服务器
Super SCADA
机床联网服务器 CNC服务器 OPC服务器
Ethernet
EKI-6331AN EKI-5526
… CNC网关
EKI-5526 Switch 16 port
EKI-6331AN
Ethernet
Supported CNC
可連線CNC機台
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主流SMT品牌
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主流CNC(加工中心)品牌
FUNAC
西门子
兄弟
三菱
海德汉
马扎克
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CNC联网的要求
• DNC： (Distributed Numerical Control)是 采用一台电脑控制若干台CNC机床，使各机床 数控系统能够完成各自的操作。主要用于NC程 序的上传、下载及中心管理。 • MDC：(Manufacturing Data Collection & Status Management)是一套用来实时采集、 并报表化和图表化车间的详细制造数据和过程 的软硬件解决方案；行业内通俗认为是CNC机 台数据采集。 • TDI：对CNC加工使用的刀具进行全生命周期 管理。
富士
松下
JUKI
YAMAHA采集基本原理
温度 压力 流量 电流 开关 … 物理量 0·20mA 4~20mA 0-10V 24V DC ON/OFF 脉冲 … WebAccess Data Base K3/Wise 线路 串口 网口 数据存储 与展示
电气输入输出 IO
PLC通讯入门 – PLC通讯方式
数据通讯方式： - 网口：TCP、UDP
- 串口：RS232、RS485、 RS422
数据通讯协议： • Modicon Modbus • Siemens PPI 控制总线方式： - CC-Link • Siemens MPI • Siemens PN TCP/IP PLC 内部组网或控制电机，与设 - Profibus-DP • Omron 备联网无关 HostLink - DeviceNet • Omron HostLink Fins - EtherCAT • Mitsubishi Melsec - …… • Mitsubishi Melsec Net
难点:种类少,数量大 协议开放性最差 品牌:海天 博创 振雄 DMG伊之密 JUKI 松下 西门子
设备联网思路
使用生产设备主控厂 商提供协议通讯实现 联网 • • 最理想方案，数据获取最为准确 齐全 需要做现场调研，得到主控类型、 采集点表等信息
• 外加传感器和IO模块 实现联网 •
针对无法提供主控通讯协议的 场合 数据较为单一；需要专业施工； 成本更低
• 生产设备主控加入自 定义协议
•
主要针对PC作为生产设备主控 的场合 需要根据PC主控的具体内容， 在PC主控端编写程序加入协议
PLC控制柜
PLC通讯入门 – PLC主流品牌
PLC通讯入门 – PLC是什么
逻辑 计算
Tips: • IO也叫IO点，分为数字量和 模拟量， IO点数即为数字量 总数与模拟量总数之和； • 数字量为开关信号： 开关量/類比量/Digital IO； • 模拟量为模拟信号： 连续量/數位量/Analog IO；
生产设备按主控划分为三大类
01 PLC&智能仪表
难点: 种类最多 品牌: 西门子 欧姆龙 三菱 施耐德 AB 台达 永宏
02 数控系统CNC
难点: 行业集成要求高 协议开放性差 品牌: 发那科 西门子 三菱 海德汉 兄 弟 新代 华广数
03
注塑机&SMT& 机器人&非标设备
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主流的机器人品牌和种类
瑞士 那科 ABB （FAN 德国库 UC） 卡 日本安 （KUK 川 A） （Yaska 日本发 wa）
日本爱普生 日本川崎 日本那智不二越 瑞士史陶比尔 意大利柯马 (COMAU) 沈阳新松 安徽埃夫特
关节式机器人
直角坐标式机器人
DELTA式机器人
SCARA式机器人
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设备控制器PLC可采集的前提条件
• 空闲通讯口、编程口 • 扩展RS232/485接口 • 扩展以太网接口模块 • 获得密码 • 破解加密
具备物理接口
程序无加密
有数据点表
• 向设备供应商索取 • 获得源程序解读 • 第三方破解
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设备联网方案架构 – 触屏方案
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设备联网方案架构 – 网关方案
1.动态派工 7.出货派送
3.机台参数
作业 控制层
机台派工
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智能制造国家试点项目-智能工厂标准化模型
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议题
倾听设备的声音
关注设备的健康
提供高品质的产品
议题
倾听设备的声音 关注设备的健康 提供高品质的产品
设备联网综合管理解决方案-工厂CPS
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