隨著企業(yè)數(shù)控設(shè)備的日益增多，數(shù)控設(shè)備日常維護及保養(yǎng)工作日益繁重、繁雜。為了適應(yīng)上述情況，保障設(shè)備運行安全，確保產(chǎn)品生產(chǎn)的順利進行，在企業(yè)建立數(shù)控設(shè)備數(shù)據(jù)備份工作顯得非常必要。
1 數(shù)控設(shè)備數(shù)據(jù)備份的必要性
數(shù)據(jù)的破壞是難以預(yù)測的，也是有多種可能性的，因此要保證隨時隨地都可以完成數(shù)據(jù)的完整恢復(fù)，必須要建立完善的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)。這項工作非常重要，主要內(nèi)容是把企業(yè)內(nèi)部各類數(shù)控機床的機床參數(shù)完整地備份下來，以備機床在出現(xiàn)系統(tǒng)掉電、主板損壞、系統(tǒng)意外干擾或誤動作、人為操作失誤以及病毒破壞等情況下，參數(shù)全部或部分丟失而導(dǎo)致機床癱瘓時，可以準(zhǔn)確快速恢復(fù)機床，確保設(shè)備使用安全。
其實，很多企業(yè)在這個方面是有過深刻教訓(xùn)的：上世紀(jì)90年代中期，某單位一臺進口加工中心曾經(jīng)出現(xiàn)系統(tǒng)硬盤損壞而導(dǎo)致機床癱瘓長達數(shù)月的事件，幸虧在國內(nèi)找到了同型號設(shè)備，通過到對方單位復(fù)制數(shù)據(jù)后才得以恢復(fù)，但是即便如此，由于機床差異，該機床雖然恢復(fù)了主要功能，但有些機床功能卻因此喪失；2010年年初，某單位進口車削中心因春節(jié)放長假，機床備份電池失電造成機床數(shù)據(jù)丟失，由于事先沒有進
行數(shù)據(jù)備份，導(dǎo)致機床無法使用長達一個半月，最后花費數(shù)萬美元請國外生產(chǎn)廠家進行數(shù)據(jù)恢復(fù)，機床才得以恢復(fù)正常使用。
由此看來，對數(shù)控設(shè)備進行機床參數(shù)數(shù)據(jù)備份的工作是極其必要的，需要盡快實施，以盡早消除數(shù)控設(shè)備管理和維修工作中的隱患。
2 數(shù)控設(shè)備數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的構(gòu)成
進行機床數(shù)據(jù)備份對較為熟練的數(shù)控維護人員來說，是一件相對較為簡單的工作，但是對企業(yè)內(nèi)部大量的數(shù)控設(shè)備實施統(tǒng)一的備份以及進行數(shù)據(jù)的管理而言就不是輕松的工作了。因為一個企業(yè)的設(shè)備是五花八門的，數(shù)控系統(tǒng)可能是專用的，如FANUC、SIEMENS等，或是采取工控機開放式的，所以我們需要知道對每一臺設(shè)備備份什么內(nèi)容，怎么進行備份，備份的數(shù)據(jù)如何管理，要確保備份數(shù)據(jù)的規(guī)范性、準(zhǔn)確性、安全性和唯一性，這就需要建立數(shù)控設(shè)備數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)。
數(shù)控設(shè)備數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)由以下幾部分內(nèi)容構(gòu)成：機床參數(shù)數(shù)據(jù)備份、機床原始數(shù)據(jù)備份以及機床維修與保養(yǎng)數(shù)據(jù)庫。
2.1機床數(shù)據(jù)備份
機床數(shù)據(jù)備份的目的主要是為了恢復(fù)機床功能，內(nèi)容包括：機床參數(shù)，PLC參數(shù)，PLC程序等。
2.2機床原始數(shù)據(jù)備份
機床原始數(shù)據(jù)儲備或備份主要包括：機床出廠及進入使用單位時的幾何精度、定位精度等數(shù)據(jù)；正常使用時的機床振動實測數(shù)據(jù)；機床日常維護時的執(zhí)行數(shù)據(jù)等。這項工作的主要作用在于記錄機床原始或正常工作時的精度數(shù)據(jù)、可實測的維護數(shù)據(jù)，為日后的機床修理和精度調(diào)整提供參照基準(zhǔn)。
2.3機床維修與保養(yǎng)數(shù)據(jù)
這部分工作主要是日常維修時對機床故障現(xiàn)象、解決方法的準(zhǔn)確記錄，日積月累形成機床維修檔案或維修數(shù)據(jù)庫。這要求每一位數(shù)控維修人員在每一次維修任務(wù)完成后必須認(rèn)真錄入維修經(jīng)歷。這樣做的目的在于為在役的每一臺數(shù)控設(shè)備提供維修檔案，并為今后的維修提供指導(dǎo)或參考。
3 主流數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份內(nèi)容說明
3.1 Fanue 01/18/21系統(tǒng)備份內(nèi)容說明
FANUC01/18/21系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份可以通過CF存儲卡，不需要專門的數(shù)據(jù)通訊軟件。其內(nèi)容包括：
(1)SRAM數(shù)據(jù)備份，文件名為：SRAMl-0A.FDB和SRAMl-0B.FDB：
(2)單獨的機床參數(shù)備份，輸出文件名為ALLPARAMETER；
(3)單獨的PMC梯形圖和PMC參數(shù)備份，輸出文件名為PMC—SB.000和PMC—SB.PRM。
3.2 Siemens810/840系統(tǒng)備份內(nèi)容說明
Siemens系統(tǒng)備份需要專用的數(shù)據(jù)通訊軟件，即WINPCIN軟件或PCIN軟件，根據(jù)硬件組成的不同分為以下幾類。
3.2.1 PCU20數(shù)據(jù)備份
PCU20不帶硬盤，只能通過RS232c接口把數(shù)據(jù)備份到外部PC上。MMC100.2的數(shù)據(jù)備份方法與PCU20基本相同。MMC100.2或PCU20只有NCK數(shù)據(jù)和PLC數(shù)據(jù)，NCK數(shù)據(jù)是個數(shù)據(jù)包，包括了全部機床數(shù)據(jù)和程序，PLC數(shù)據(jù)是PLC控制程序的二進制格式。
3.2.2 MMCl03數(shù)據(jù)備份
由于MMC103可以帶硬盤、軟驅(qū)，與MMCl00.2不同的是，不僅可以通過V24接口把數(shù)據(jù)備份到外部PC或PG上，而且還可以把數(shù)據(jù)備份在硬盤或軟驅(qū)上。PCU50數(shù)據(jù)備份方法與MMC103基本相同，只是利用PCU50還可以在NC卡上進行數(shù)據(jù)備份。MMCl03數(shù)據(jù)備份更加靈活，可選擇不同的備份文件存儲目標(biāo)：V24指通過RS232C接口傳至外部計算機(PC)；PG指備份到編程器(PG)；Disk MMC指備份到軟盤；Archive指備份到硬盤；NC Card指備份到NC卡(NCUS0)。
采用最多的是把數(shù)據(jù)通過RS232C接口備份到PC上，或備份到硬盤上。常需要備份的數(shù)據(jù)有驅(qū)動、NC數(shù)據(jù)、MMC數(shù)據(jù)、PLC數(shù)據(jù)和補償數(shù)據(jù)。
3.2.3 Siemens802D數(shù)據(jù)備份
Siemens802D數(shù)據(jù)備份內(nèi)容是試車數(shù)據(jù)，包括：所有零件程序文件；所有固定循環(huán)文件；定義軸的驅(qū)動器數(shù)據(jù)；機器數(shù)據(jù)；設(shè)定數(shù)據(jù)；刀具數(shù)據(jù)；R參數(shù)；零點偏移，絲杠誤差補償；PLC應(yīng)用程序；用戶報警文本。
4 實施方案及步驟
4.1硬件及人員要求
專用臺式計算機和專用筆記本電腦各1臺；120G移動硬盤1個；多功能讀卡器1個；CF卡若干。為了避免感染計算機病毒，必須確保專機專用，嚴(yán)格禁止與其他計算機和移動硬盤等交叉使用以及上網(wǎng)；嚴(yán)格保證系統(tǒng)及數(shù)據(jù)安全。
專人專管：設(shè)立專兼職人員1-2人，對上述硬件和數(shù)據(jù)進行管理，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集錄入、軟硬件維護以及專用軟件開發(fā)等工作。
專用臺式計算機的作用是集中存放專用筆記本電腦所采集的全部備份數(shù)據(jù)以及錄入的各類數(shù)據(jù)，并進行管理。
專用筆記本電腦的作用在于進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)恢復(fù)工作，需要配齊各類數(shù)據(jù)傳輸軟件以及符合不同數(shù)控系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)傳輸線纜。
4.2數(shù)據(jù)備份應(yīng)該遵守的原則
為了避免在實際操作中由于操作失誤或意外干擾造成數(shù)據(jù)備份失誤，甚至造成機床數(shù)據(jù)丟失而導(dǎo)致嚴(yán)重后果，因此特別制定如下機床數(shù)據(jù)備份工作安全操作規(guī)定：
(1)在現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)備份工作時，必須有2人以上在場，必須了解和熟練掌握不同數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份的方法后，才能具體操作；為保證數(shù)據(jù)安全，特別是“獨生子”設(shè)備、重要設(shè)備等，必須先進行手工記錄數(shù)據(jù)，再進行數(shù)據(jù)傳輸，最后用備份的數(shù)據(jù)進行一次機床數(shù)據(jù)恢復(fù)，以驗證備份數(shù)據(jù)的正確性，只有經(jīng)過驗證的數(shù)據(jù)才可錄人數(shù)控設(shè)備數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)成為備份數(shù)據(jù)。
(2)為保證備份數(shù)據(jù)的無誤，必須準(zhǔn)確地備份，為備份的所有人員提供此類信息，以免在發(fā)生問題時束手無策。此外，還應(yīng)該建立一個計劃并嚴(yán)格遵守，讓服務(wù)器執(zhí)行更新日志，當(dāng)計算機數(shù)據(jù)在崩潰后需要恢復(fù)時，更新日志將會派上用場。
(3)存儲在服務(wù)器里的各類數(shù)據(jù)備份文件也必須再備份，原則上應(yīng)至少保留兩份，一份是最近的，一份是在它之前的，并且至少要有3個以上備份時，才可以把早期的刪掉。
(4)鑒定需保護的系統(tǒng)，存儲重要數(shù)據(jù)的系統(tǒng)都需要全面保護，但也要分出個主次，最重要的數(shù)據(jù)要經(jīng)常備份。
(5)使用一種統(tǒng)一的和易理解的備份文件命名機制�？梢圆扇“词褂脝挝粍澐治募䦅A，使用單位文件夾則包含該使用單位的全部設(shè)備的文件夾。單一設(shè)備文件夾的命名采取設(shè)備名+設(shè)備統(tǒng)一編號+日期的方法，單一設(shè)備文件夾內(nèi)再包含機床數(shù)據(jù)備份，機床原始數(shù)據(jù)儲備或備份，機床維修及保養(yǎng)數(shù)據(jù)3個文件夾，分別保存不同的數(shù)據(jù)，這樣就會為實施數(shù)據(jù)恢復(fù)帶來很大的方便，不會造成混亂，如圖l所示。
圖1 數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲組織框圖
4.3 臺式計算機的數(shù)據(jù)保護和恢復(fù)
由于臺式計算機的職責(zé)是數(shù)據(jù)的保存和管理，它同樣存在由于硬件故障、操作失誤、病毒破壞等原因造成數(shù)據(jù)丟失和系統(tǒng)崩潰的隱患，因此需要在軟硬件方面加以預(yù)防。
硬件方面：采取RAID磁盤陣列技術(shù)，防止硬盤損壞數(shù)據(jù)丟失。
軟件方面：防病毒軟件；Fanue、Siemens等系統(tǒng)通訊軟件；Fanuc PLC軟件；Siemens$5／$7 PLC軟件等。
4.4機床數(shù)據(jù)備份的實施方案及步驟
根據(jù)不同企業(yè)的實際狀況，首先應(yīng)該實施的是機床數(shù)據(jù)備份這項工作。具體如下：本著由少到多、由重點到一般、由老到新的原則對全部數(shù)控設(shè)備進行分類，先把重要設(shè)備進行數(shù)據(jù)備份，然后再陸續(xù)備份通用設(shè)備，直至完成全部設(shè)備的數(shù)據(jù)備份工作為止。
這項工作的幾個關(guān)鍵點在于：(1)某些設(shè)備采用專用系統(tǒng)和過時的小容量硬盤，這類機床的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)都放在硬盤上，雖然可以通過通訊接口把機床參數(shù)拷貝出來，但是一旦硬盤損壞，后果不堪設(shè)想。早期的硬盤容量只有幾百K或幾M，是在早期PC機及DOS操作系統(tǒng)下使用的，現(xiàn)在的計算機和操作系統(tǒng)不能夠識別，必須采用特殊的方法再備份一個小容量的硬盤方可解后顧之憂；(2)即便是后期引進的帶硬盤的數(shù)控系統(tǒng)如西門子802D、840等系統(tǒng)也存在上述問題，主要原因是硬盤容量小。由于我們的設(shè)備至少還要用上十幾年，而當(dāng)前計算機技術(shù)日新月異，再過些年恐怕那時的計算機也無法識別這些硬盤了，因此，必須乘現(xiàn)在還有時間，在備份數(shù)據(jù)的同時，儲備適當(dāng)數(shù)量的硬盤，以備不時之需；(3)對于一些過于老式的系統(tǒng)，如FANUC7系統(tǒng)、線切割機等，就只能手工把機床參數(shù)記錄下來，輸入數(shù)控設(shè)備數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)。
4.5機床原始數(shù)據(jù)儲備或備份的實施方案及步驟
機床原始數(shù)據(jù)儲備或備份這項工作，工作量較大，需要有專人對已進行過的工作，如新進設(shè)備已有出廠幾何精度、定位精度以及安裝就位后記錄的幾何精度、定位精度進行分類整理、記錄；利用新購的機床診斷裝置對機床進行測試及數(shù)據(jù)整理、記錄；利用數(shù)字示波器對機床伺服等電氣數(shù)據(jù)進行測試及數(shù)據(jù)整理、記錄等。這些原始數(shù)據(jù)錄入專用計算機后，可以作為今后維修和保養(yǎng)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，對單位的數(shù)控維修工作有重要的意義。具體操作可以本著先新后舊、先重點后一般的原則實施，每一臺設(shè)備都應(yīng)該每隔一年或定期進行數(shù)據(jù)調(diào)整及測試，從而發(fā)現(xiàn)和總結(jié)維護保養(yǎng)規(guī)律，提供維修參考依據(jù)。
4.6機床維修及保養(yǎng)數(shù)據(jù)庫實施方案及步驟
機床維修及保養(yǎng)數(shù)據(jù)主要目的是建立每一臺數(shù)控設(shè)備的維修經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，這項工作主要是日常維修的積累，需要每一位電氣和機械維修人員把自己以前的維修經(jīng)驗和維修事件集中起來，按故障現(xiàn)象、分析過程、解決方法詳細(xì)記錄，對今后的維修還需要提供時間、機床型號／編號、數(shù)控系統(tǒng)型號、維修人員等詳盡信息，以便分類匯總和記錄。如此可以逐步建立起企業(yè)數(shù)控設(shè)備的維修經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，甚至今后有可能還可以
在此基礎(chǔ)上建立專家系統(tǒng)，從而對企業(yè)的數(shù)控維修工作提供系統(tǒng)、規(guī)范的指導(dǎo)。
5 結(jié)語
建立數(shù)控設(shè)備數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)是一個投入小、難度和風(fēng)險小、見效大、易于操作的好事情。例如，如果想了解企業(yè)內(nèi)某一臺數(shù)控機床的情況，可以在服務(wù)器上輸入機床所在單位、型號，檢索到設(shè)備編號并進入相應(yīng)界面后，就可以完整、全面地了解到該機床的所有信息，如數(shù)控系統(tǒng)，機床參數(shù)備份，機床出廠各項原始精度，機床正常運行時的各項機械、電氣、振動等實測數(shù)據(jù)，該機床投入使用以來歷次保養(yǎng)和維修過程詳細(xì)記錄等。前期可以由維修部門為主來具體實施，主要是數(shù)據(jù)采集以及建立數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)儲備和整理，后期可以與計算機部門合作，作為企業(yè)計算機管理系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)來統(tǒng)一開發(fā)，納入企業(yè)計算機管理系統(tǒng)范疇。該系統(tǒng)的建立可以極大地促進和規(guī)范企業(yè)設(shè)備管理和數(shù)控維護工作，對企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)提供有力支撐和保障。
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