一、项目背景

随着制造业向智能化、数字化转型的不断深入，传统CNC机床加工车间面临着设备管理效率低、数据孤岛严重、故障响应滞后等诸多挑战。某大型精密零部件制造企业，拥有30台配备西门子（SIEMENS）828D控制系统的CNC机床数控机床，广泛应用于航空、汽车等高端制造领域。由于车间设备分布广泛、加工任务繁重，传统的人工巡检与纸质记录方式已无法满足现代生产管理对实时性、准确性和可追溯性的要求。

为提升设备管理效率，实现设备状态的实时监控、故障预警、生产效率分析等功能，企业决定对CNC机床车间进行全面联网升级。经过多方技术评估与现场测试，最终选用远创智控（YuanChuang Intelligent Control）推出的YC-8000CNC机床-WIFI-01工业级数据采集网关，作为连接现场设备与云端平台的核心枢纽。该网关支持多种工业通信协议，具备强大的协议转换与边缘计算能力，能够通过HTTP协议将采集到的设备数据上传至企业私有云平台，实现CNC机床设备的远程监控与智能管理。

二、现场设备与网络架构

1. CNC机床设备信息

· 品牌型号：西门子（SIEMENS）828D数控系统

· 控制器接口：以太网接口（支持SINUMERIK OPC UA Server）

· 通信协议：OPC UA、TCP/IP

· 采集内容：主轴转速、进给速率、运行状态（自动/手动/停止）、报警代码、程序号、加工时间、刀具信息、轴位置、负载电流等关键参数

2. 数据采集网关信息

· 品牌型号：远创智控 YC-8000CNC机床-WIFI-01工业智能网关

· 通信方式：以太网 + Wi-Fi 双通道冗余通信

· 支持协议：OPC UA、HTTP、MQTT、Modbus TCP、TCP/IP等

· 安装方式：标准DIN导轨安装，紧凑设计，适合电气柜内部署

· 工作温度：-20℃ ~ +70℃，适应工业现场复杂环境

· 供电方式：24V DC工业电源，具备反接保护与过压保护功能

3. 网络架构设计

每台CNC机床设备通过以太网口与YC-8000CNC机床-WIFI-01物联网网关直连，网关通过Wi-Fi接入车间本地无线网络，并通过HTTP协议将采集到的数据以JSON格式上传至企业部署在云端的设备管理平台。平台支持数据解析、存储、可视化展示、报警推送等功能，实现设备状态的实时监控与远程管理。

· IP配置：网关与CNC机床控制器处于同一网段（如192.168.1.x），确保通信稳定

· HTTP上传：配置目标服务器地址、上传周期、数据格式、重试机制等参数

· 数据加密：支持HTTPS协议，确保数据传输过程中的安全性与完整性

三、数据采集与配置过程

1. 网关部署与连接

· 安装位置：网关安装于每台CNC机床设备旁的电气控制柜内，采用DIN导轨固定，确保通风良好、抗干扰能力强

· 通信连接：使用屏蔽以太网线连接西门子828D控制器的以太网口与网关的LAN口，确保通信稳定

· 电源接入：采用工业级24V直流电源供电，配备UPS不间断电源，防止因突发断电导致数据丢失

2. 网关参数配置

通过远创智控提供的配置软件，技术人员可快速完成以下设置：

· 设备连接配置：输入CNC机床控制器的IP地址（如192.168.1.100）与通信端口（如4840，OPC UA默认端口）

· 协议选择：选择“OPC UA Client”模式，启用安全通信（Sign & Encrypt）

· 采集点配置：根据实际需求，配置如下数据点：

3. 云平台对接与功能实现

云平台接收HTTP POST请求后，解析JSON数据并存储至数据库，支持以下功能：

· 实时监控：通过Web界面展示每台设备的运行状态、关键参数曲线、当前加工程序等信息

· 报警推送：当设备出现故障或报警时，系统自动通过微信、短信、邮件等方式通知相关人员

· 数据分析：统计设备稼动率、故障率、OEE（设备综合效率）等关键指标，辅助生产决策

· 历史追溯：支持按设备、时间段、程序号等维度查询历史数据，便于质量追溯与工艺优化

· 远程维护：支持远程下发指令、修改参数、查看日志等功能，降低维护成本

四、结语

本案例充分展示了远创智控YC-8000CNC机床-WIFI-01数据采集网关在西门子CNC机床设备联网中的强大适应性与稳定性。其支持OPC UA协议、具备HTTP上传能力、配置简便、运行可靠，是CNC机床车间实现数字化转型的理想选择。未来，随着工业物联网技术的不断发展，此类网关将在更多制造场景中发挥关键作用，助力企业迈向智能制造新时代。