随着企业数控设备的日益增多，数控设备日常维护及保养工作日益繁重、繁杂。为了适应上述情况，保障设备运行安全，确保产品生产的顺利进行，在企业建立数控设备数据备份工作显得非常必要。
1 数控设备数据备份的必要性
数据的破坏是难以预测的，也是有多种可能性的，因此要保证随时随地都可以完成数据的完整恢复，必须要建立完善的数据备份系统。这项工作非常重要，主要内容是把企业内部各类数控机床的机床参数完整地备份下来，以备机床在出现系统掉电、主板损坏、系统意外干扰或误动作、人为操作失误以及病毒破坏等情况下，参数全部或部分丢失而导致机床瘫痪时，可以准确快速恢复机床，确保设备使用安全。
其实，很多企业在这个方面是有过深刻教训的：上世纪90年代中期，某单位一台进口加工中心曾经出现系统硬盘损坏而导致机床瘫痪长达数月的事件，幸亏在国内找到了同型号设备，通过到对方单位复制数据后才得以恢复，但是即便如此，由于机床差异，该机床虽然恢复了主要功能，但有些机床功能却因此丧失；2010年年初，某单位进口车削中心因春节放长假，机床备份电池失电造成机床数据丢失，由于事先没有进
行数据备份，导致机床无法使用长达一个半月，最后花费数万美元请国外生产厂家进行数据恢复，机床才得以恢复正常使用。
由此看来，对数控设备进行机床参数数据备份的工作是极其必要的，需要尽快实施，以尽早消除数控设备管理和维修工作中的隐患。
2 数控设备数据备份系统的构成
进行机床数据备份对较为熟练的数控维护人员来说，是一件相对较为简单的工作，但是对企业内部大量的数控设备实施统一的备份以及进行数据的管理而言就不是轻松的工作了。因为一个企业的设备是五花八门的，数控系统可能是专用的，如FANUC、SIEMENS等，或是采取工控机开放式的，所以我们需要知道对每一台设备备份什么内容，怎么进行备份，备份的数据如何管理，要确保备份数据的规范性、准确性、安全性和唯一性，这就需要建立数控设备数据备份系统。
数控设备数据备份系统由以下几部分内容构成：机床参数数据备份、机床原始数据备份以及机床维修与保养数据库。
2.1机床数据备份
机床数据备份的目的主要是为了恢复机床功能，内容包括：机床参数，PLC参数，PLC程序等。
2.2机床原始数据备份
机床原始数据储备或备份主要包括：机床出厂及进入使用单位时的几何精度、定位精度等数据；正常使用时的机床振动实测数据；机床日常维护时的执行数据等。这项工作的主要作用在于记录机床原始或正常工作时的精度数据、可实测的维护数据，为日后的机床修理和精度调整提供参照基准。
2.3机床维修与保养数据
这部分工作主要是日常维修时对机床故障现象、解决方法的准确记录，日积月累形成机床维修档案或维修数据库。这要求每一位数控维修人员在每一次维修任务完成后必须认真录入维修经历。这样做的目的在于为在役的每一台数控设备提供维修档案，并为今后的维修提供指导或参考。
3 主流数控系统数据备份内容说明
3.1 Fanue 01/18/21系统备份内容说明
FANUC01/18/21系统数据备份可以通过CF存储卡，不需要专门的数据通讯软件。其内容包括：
(1)SRAM数据备份，文件名为：SRAMl-0A.FDB和SRAMl-0B.FDB：
(2)单独的机床参数备份，输出文件名为ALLPARAMETER；
(3)单独的PMC梯形图和PMC参数备份，输出文件名为PMC—SB.000和PMC—SB.PRM。
3.2 Siemens810/840系统备份内容说明
Siemens系统备份需要专用的数据通讯软件，即WINPCIN软件或PCIN软件，根据硬件组成的不同分为以下几类。
3.2.1 PCU20数据备份
PCU20不带硬盘，只能通过RS232c接口把数据备份到外部PC上。MMC100.2的数据备份方法与PCU20基本相同。MMC100.2或PCU20只有NCK数据和PLC数据，NCK数据是个数据包，包括了全部机床数据和程序，PLC数据是PLC控制程序的二进制格式。
3.2.2 MMCl03数据备份
由于MMC103可以带硬盘、软驱，与MMCl00.2不同的是，不仅可以通过V24接口把数据备份到外部PC或PG上，而且还可以把数据备份在硬盘或软驱上。PCU50数据备份方法与MMC103基本相同，只是利用PCU50还可以在NC卡上进行数据备份。MMCl03数据备份更加灵活，可选择不同的备份文件存储目标：V24指通过RS232C接口传至外部计算机(PC)；PG指备份到编程器(PG)；Disk MMC指备份到软盘；Archive指备份到硬盘；NC Card指备份到NC卡(NCUS0)。
采用最多的是把数据通过RS232C接口备份到PC上，或备份到硬盘上。常需要备份的数据有驱动、NC数据、MMC数据、PLC数据和补偿数据。
3.2.3 Siemens802D数据备份
Siemens802D数据备份内容是试车数据，包括：所有零件程序文件；所有固定循环文件；定义轴的驱动器数据；机器数据；设定数据；刀具数据；R参数；零点偏移，丝杠误差补偿；PLC应用程序；用户报警文本。
4 实施方案及步骤
4.1硬件及人员要求
专用台式计算机和专用笔记本电脑各1台；120G移动硬盘1个；多功能读卡器1个；CF卡若干。为了避免感染计算机病毒，必须确保专机专用，严格禁止与其他计算机和移动硬盘等交叉使用以及上网；严格保证系统及数据安全。
专人专管：设立专兼职人员1-2人，对上述硬件和数据进行管理，负责数据采集录入、软硬件维护以及专用软件开发等工作。
专用台式计算机的作用是集中存放专用笔记本电脑所采集的全部备份数据以及录入的各类数据，并进行管理。
专用笔记本电脑的作用在于进行现场数据采集和数据恢复工作，需要配齐各类数据传输软件以及符合不同数控系统需要的数据传输线缆。
4.2数据备份应该遵守的原则
为了避免在实际操作中由于操作失误或意外干扰造成数据备份失误，甚至造成机床数据丢失而导致严重后果，因此特别制定如下机床数据备份工作安全操作规定：
(1)在现场进行数据备份工作时，必须有2人以上在场，必须了解和熟练掌握不同数控系统数据备份的方法后，才能具体操作；为保证数据安全，特别是“独生子”设备、重要设备等，必须先进行手工记录数据，再进行数据传输，最后用备份的数据进行一次机床数据恢复，以验证备份数据的正确性，只有经过验证的数据才可录人数控设备数据备份系统成为备份数据。
(2)为保证备份数据的无误，必须准确地备份，为备份的所有人员提供此类信息，以免在发生问题时束手无策。此外，还应该建立一个计划并严格遵守，让服务器执行更新日志，当计算机数据在崩溃后需要恢复时，更新日志将会派上用场。
(3)存储在服务器里的各类数据备份文件也必须再备份，原则上应至少保留两份，一份是最近的，一份是在它之前的，并且至少要有3个以上备份时，才可以把早期的删掉。
(4)鉴定需保护的系统，存储重要数据的系统都需要全面保护，但也要分出个主次，最重要的数据要经常备份。
(5)使用一种统一的和易理解的备份文件命名机制。可以采取按使用单位划分文件夹，使用单位文件夹则包含该使用单位的全部设备的文件夹。单一设备文件夹的命名采取设备名+设备统一编号+日期的方法，单一设备文件夹内再包含机床数据备份，机床原始数据储备或备份，机床维修及保养数据3个文件夹，分别保存不同的数据，这样就会为实施数据恢复带来很大的方便，不会造成混乱，如图l所示。
图1 数据备份系统数据存储组织框图
4.3 台式计算机的数据保护和恢复
由于台式计算机的职责是数据的保存和管理，它同样存在由于硬件故障、操作失误、病毒破坏等原因造成数据丢失和系统崩溃的隐患，因此需要在软硬件方面加以预防。
硬件方面：采取RAID磁盘阵列技术，防止硬盘损坏数据丢失。
软件方面：防病毒软件；Fanue、Siemens等系统通讯软件；Fanuc PLC软件；Siemens$5／$7 PLC软件等。
4.4机床数据备份的实施方案及步骤
根据不同企业的实际状况，首先应该实施的是机床数据备份这项工作。具体如下：本着由少到多、由重点到一般、由老到新的原则对全部数控设备进行分类，先把重要设备进行数据备份，然后再陆续备份通用设备，直至完成全部设备的数据备份工作为止。
这项工作的几个关键点在于：(1)某些设备采用专用系统和过时的小容量硬盘，这类机床的操作系统和数据都放在硬盘上，虽然可以通过通讯接口把机床参数拷贝出来，但是一旦硬盘损坏，后果不堪设想。早期的硬盘容量只有几百K或几M，是在早期PC机及DOS操作系统下使用的，现在的计算机和操作系统不能够识别，必须采用特殊的方法再备份一个小容量的硬盘方可解后顾之忧；(2)即便是后期引进的带硬盘的数控系统如西门子802D、840等系统也存在上述问题，主要原因是硬盘容量小。由于我们的设备至少还要用上十几年，而当前计算机技术日新月异，再过些年恐怕那时的计算机也无法识别这些硬盘了，因此，必须乘现在还有时间，在备份数据的同时，储备适当数量的硬盘，以备不时之需；(3)对于一些过于老式的系统，如FANUC7系统、线切割机等，就只能手工把机床参数记录下来，输入数控设备数据备份系统。
4.5机床原始数据储备或备份的实施方案及步骤
机床原始数据储备或备份这项工作，工作量较大，需要有专人对已进行过的工作，如新进设备已有出厂几何精度、定位精度以及安装就位后记录的几何精度、定位精度进行分类整理、记录；利用新购的机床诊断装置对机床进行测试及数据整理、记录；利用数字示波器对机床伺服等电气数据进行测试及数据整理、记录等。这些原始数据录入专用计算机后，可以作为今后维修和保养的基准数据，对单位的数控维修工作有重要的意义。具体操作可以本着先新后旧、先重点后一般的原则实施，每一台设备都应该每隔一年或定期进行数据调整及测试，从而发现和总结维护保养规律，提供维修参考依据。
4.6机床维修及保养数据库实施方案及步骤
机床维修及保养数据主要目的是建立每一台数控设备的维修经验数据库，这项工作主要是日常维修的积累，需要每一位电气和机械维修人员把自己以前的维修经验和维修事件集中起来，按故障现象、分析过程、解决方法详细记录，对今后的维修还需要提供时间、机床型号／编号、数控系统型号、维修人员等详尽信息，以便分类汇总和记录。如此可以逐步建立起企业数控设备的维修经验数据库，甚至今后有可能还可以
在此基础上建立专家系统，从而对企业的数控维修工作提供系统、规范的指导。
5 结语
建立数控设备数据备份系统是一个投入小、难度和风险小、见效大、易于操作的好事情。例如，如果想了解企业内某一台数控机床的情况，可以在服务器上输入机床所在单位、型号，检索到设备编号并进入相应界面后，就可以完整、全面地了解到该机床的所有信息，如数控系统，机床参数备份，机床出厂各项原始精度，机床正常运行时的各项机械、电气、振动等实测数据，该机床投入使用以来历次保养和维修过程详细记录等。前期可以由维修部门为主来具体实施，主要是数据采集以及建立数据库的数据储备和整理，后期可以与计算机部门合作，作为企业计算机管理系统的一个子系统来统一开发，纳入企业计算机管理系统范畴。该系统的建立可以极大地促进和规范企业设备管理和数控维护工作，对企业的产品生产提供有力支撑和保障。
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本文标题：数控设备数据备份系统的构建及实施方法
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