图1  系统配置图，Moxa远程自动化解决方案可以将复杂变得简单

一家从事专业机载设备研制的骨干企业面临机床利用率不易统计、成本不易控制、视频监控不畅等问题，在采用了Moxa远程自动化解决方案之后，复杂的问题变得简单化。

CNC（数控机床）是一种由程序控制的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，通过计算机将其译码，从而使机床执行规定好的动作，通过刀具切削将毛坯料加工成半成品、成品零件。

某公司是我国工业从事专业机载设备研制的骨干企业，在其车间里有大量的CNC机床用于日常生产。但一旦生产过程中出现异常问题，不易被发现解决；而且每台机床的利用率不容易统计，从而导致成本控制不易。不仅如此，厂区的视频监控存在带宽紧张的问题，在线加工时担心数据断续造成加工失败。因此，如何对大量的数控机床进行有效监控成为摆在管理层面前的一个问题。

传统的解决方式是将CNC通过PLC连接至CNC Server，但这样存在一些问题，例如实时性差，因为PLC采用轮询机制。轮询带来的另一个问题可能导致生产成本上升，因为轮询容易造成网络拥塞，会造成在线加工失败。此外，网络PLC自身的成本也很高，用在该系统中会很昂贵。客户希望找到一种性价比更高、更灵活的解决方案。

系统需求：可连接CNC设备采集多个数字量数据；具有以太网接口，易于整合现有的以太网络；提升数据采集实时性，实时上报；降低网络带宽占用；低功耗、紧凑式设计；抗干扰性好。

Moxa解决方案

Moxa远程自动化解决方案可以完全解决客户的困难，将复杂变得简单（图1）。在现场，Moxa向客户推荐了ioLogik E2210主动式以太网微控制器（图2），支持12个DI和8个DO，可满足对CNC设备中多个数字量采集点的需求。由于厂房已经架设了以太网络，E2210具有以太网口，可将数据及时上传至主控室。

在实时性方面，ioLogik E2210可以供主动且基于时间的报警机制不再采用传统的轮询机制，用户可以自定义报警状态，一旦发生事件，E2210可以主动上报现场的I/O状态。这种由事件触发的报警方式，所占用的带宽远比传统的轮询方式要小得多。因此，主控室可以实时获取CNC设备的数据采集点状态，而不再受限于传统轮询所需要的时间。Moxa ioLogik产品实际测试值：在网络满载情况下，网络响应速度较以往快7倍，带宽占用则减少80%。

图2  ioLogik E2210主动式以太网微控制器

随着工厂管理水平的提升，对CNC监控的需求也不断提升，对于CNC是否在正常加工料件可以通过采集主轴负载来了解；同时为了保证加工品质，对切屑液压力也监控，这就需要用到模拟量，再加上原有对数字量的需求，就要求产品具备更多类型的接口。Moxa的ioLogik E2242支持4个AI和12个DI/O，支持主动上传功能，更符合CNC监控的需求。不仅如此，由于CNC厂房中设备众多，设备启动和运行时会产生大量的电流干扰。相较于传统的I/O产品而言，Moxa ioLogik产品具有PLC的工业等级，当周遭有电流干扰时，仍能保证产品正常运行，数据通讯不间断。

Moxa以太网微控制器无需编程，自带Click&GoTM软件设置功能，只需简单设置IF-THEN-ELSE的条件，5min内即可完成对前端的数据采集、处理和通讯工作。此外，支持Active OPC Server，可与SCADA系统兼容，提供ioLogik产品与SCADA系统的无缝整合。Active OPC Server与传统的轮询方式不同，可通过Moxa ioLogik系列产品提供与HMI/SCADA系统之间的主动式（Push）通讯，同时提供即时的I/O状态报告。除了Active OPC Server之外，ioLogik还提供了Modbus/TCP和MXIO（.NET），轻松和HMI/SCADA系统整合。

相较于PLC来说，ioLogik E2210体积小巧，应用灵活，更具有性价比优势。ioLogik E2210的效率高、稳定性高、兼容强的特点得到了客户的极大认同。CNC监控未来会针对一些模拟量，例如转速、液压和功率等参数进行采集，这要求以太网微控制器的I/O接口更丰富。

Moxa在CNC系统上现已可以提供完整解决方案：CNC监控可以采用ioLogik系列主动式以太网微控制器，用于数据采集；CNC在线加工可采用UC系列嵌入式计算机，用于提升开机的速度和安全性；CNC联网可采用NPort系列串口联网服务器，可将串口数据上传至网络。

应用产品优点众多

具备12点24 VDC数字输入，可设置为DI和计数器模式，过滤时间可由软件选择；具备8点24 VDC数字输出，可设置为脉冲输出模式，脉冲宽度可由软件选择；简单易用的Click&GoTM可实现本地控制；

可连接多达10台主机的100Mbps以太网，支持Modbus/TCP协议；基于UDP/TCP传输方式的Active I/O Messaging功能，最多连接10台主机；

提供RS-485级联口，便于长距离I/O扩展；ioLogik E2210支持多种I/O类型，满足现场数据采集点需求；ioLogik提供RJ-45以太网口，易于整合现有的以太网络；

支持Click&GoTM，编程简单，维护方便；支持定时、实时上报机制；-40～75℃，适用于恶劣环境；低功耗、紧凑式设计。