研华PAC控制平台

工业4.0引领制造业迈向智能工厂之路，CNC工厂也搭上了此波智能化风潮。而达成CNC智能化的目标，必须将与制造相关的元素全面链接并深度优化，IT层与OT层的整合则成了首要之务。

为制造业业者提供解决方案的系统集成商若仍专注于传统PLC控制，势必让开发过程面临重重考验，也很难如期开发出满足工业4.0需求的系统。

案例

今天小编为大家分享研华PAC控制平台如何助力天津歌德麦得科技整合IT与OT，实现柔性产线。

1项目背景

天津歌德麦得科技有限公司是一家为CNC加工与模具产业提供信息化管理软件与自动化工厂解决方案的系统整合厂商。

顺应工业4.0趋势，该公司计划将一套管理电火花工具机所需电极工具的电极窗口管理系统纳入MES内，并将信息与上层信息系统串接，期望能透过IT层与OT层之整合来提升CNC加工厂的生产效率。

电极窗口管理系统由CNC与电极工具库组成，每件工具下方贴有二维条形码。生产时透过MES通知目前所需的电极工具编号，即能让CNC以正确的工具执行加工作业。

2客户痛点

原方案：

1多台日系PLC加工控机，成本高昂

2梯形图编程方式让工程师上手困难

3不容易做到多站点分部远程信号采集

基于以上3点，该公司开始寻找另一套能满足其需求的高性能控制核心系统。系统需满足以下3点：

需要一款控制核心，可以将既有的MES系统搭载其中的同时可以执行机器的运动控制及IO控制替代原有人工操作，同时控制成本。

需要一种编程环境可以适用于擅长高级语言的工程师开发

需要分布式IO及串口采集方案，将各个子站中的IO数据及条形码数据采集控制

3研华解决方案

研华APAX控制平台以边缘计算整合IT/OT，串联CNC加工柔性产线与MES系统。以基于X86的开放式分核控制平台APAX-5580同时搭载CODESYS实时内核与Windows操作系统，让IT与OT系统高度整合又能同时保证稳定高效能。结合同系列的本地与远程I/O，让CNC产线能够灵活布建，通讯接口与未来扩展性也更加自由。本项目仅利用单一控制平台即满足系统开发商的所有需求，让其能顺利整合MES与电火花工具机，实现CNC柔性产线远程控制与统一管理的目标。

4系统概述

1、APAX-5580分核架构实现IT与OT整合，基于windows7核心运行MES客户端，基于CODESYS的实时核心负责运动控制和逻辑控制数据采集

研华控制平台APAX-5580是此系统中连接IT层与OT层的控制核心。作为MES客户端，APAX-5580可将从底层设备取得的信息传送给位于中控室的MES，同时也能接收来自MES的指令，实时向下控制CNC与电极工具库执行动作，整套系统可以统一管理多台电火花工具机之电极工具状态。

2、IEC-61131-3标准编程方式IT工程师也可快速上手

APAX-5580无缝整合IT层与OT层，利用其中一个核心执行内建的Windows Embedded Standard 7 操作系统确保MES客户端可以顺利串接IT层；另一个核心基于CODESYS所提供的ST语言也能让不熟悉梯形图的IT工程师以其所擅长的高阶编程方式编写自动化运动控制及逻辑控制程序，配合研华高质量的技术支持服务，可大幅缩短开发时间，加速上市速度。

3、分布式模块数据采集，模块化设计更灵活稳定

负责执行控制的APAX-5000系列I/O模块提供本地与远程两种扩充接口端口，用户可依CNC在工厂内的实际布建情况部署模块。星型拓扑则能保证当任一单元出现问题时，其他单元不会受到影响。同时研华提供ECU-1152网关可轻松将数据由自定义RS-232协议转换成Modbus讯号，之后再经由网络传送给上层的APAX-5580。

4系统概述

1、APAX-5580分核架构实现IT与OT整合，基于windows7核心运行MES客户端，基于CODESYS的实时核心负责运动控制和逻辑控制数据采集

研华控制平台APAX-5580是此系统中连接IT层与OT层的控制核心。作为MES客户端，APAX-5580可将从底层设备取得的信息传送给位于中控室的MES，同时也能接收来自MES的指令，实时向下控制CNC与电极工具库执行动作，整套系统可以统一管理多台电火花工具机之电极工具状态。

2、IEC-61131-3标准编程方式IT工程师也可快速上手

APAX-5580无缝整合IT层与OT层，利用其中一个核心执行内建的Windows Embedded Standard 7 操作系统确保MES客户端可以顺利串接IT层；另一个核心基于CODESYS所提供的ST语言也能让不熟悉梯形图的IT工程师以其所擅长的高阶编程方式编写自动化运动控制及逻辑控制程序，配合研华高质量的技术支持服务，可大幅缩短开发时间，加速上市速度。

3、分布式模块数据采集，模块化设计更灵活稳定

负责执行控制的APAX-5000系列I/O模块提供本地与远程两种扩充接口端口，用户可依CNC在工厂内的实际布建情况部署模块。星型拓扑则能保证当任一单元出现问题时，其他单元不会受到影响。同时研华提供ECU-1152网关可轻松将数据由自定义RS-232协议转换成Modbus讯号，之后再经由网络传送给上层的APAX-5580。

5系统架构图

6项目成果

天津歌德麦得科技在导入研华完整的PAC控制核心解决方案后，这套整合IT层与OT层的系统将电火花工具机加工产品的返修率降低了30%，加工时间也从24小时缩短至3小时，效率提升了三倍之多，人员成本更降低了70%。

由于研华PAC系统备受市场青睐，未来，研华已计划用此套核心架构为基础，串联其他产线系统，让柔性产线中的数控加工设备、物料运储装置及计算机控制系统更具智能，加速CNC加工厂智能化的进程，让柔性产线真正落地。

研华不仅有完整的产品线满足各种软硬件需求，性能优异的产品也确保了系统的可靠性，易于整合的清晰结构则让系统整合厂商可以迅速建构出所需的解决方案，并让日后的系统维护作业较为轻松。而且对于自动化控制系统了解不够深入的IT开发人员而言，有丰富工控经验的研华可以针对OT层提供专业的规划建议与技术支持，让搭配出的软硬整合方案可以执行出使用者所需的结果。