发那科CNC数据采集：基于边缘网关FOCAS驱动的MQTT实现

最新推荐文章于 2025-12-04 15:24:59 发布

原创最新推荐文章于 2025-12-04 15:24:59 发布 · 1.2k 阅读

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

摘要：本文面向工业物联网开发者，深度解析发那科CNC数据采集的技术路径。我们将探讨如何摆脱对Windows fwlib32.dll 的依赖，利用运行Linux系统的边缘计算网关（如鲁邦通EG系列），通过内置的FOCAS协议栈直接与CNC通信，并演示如何将采集到的机床状态、坐标、负载等数据封装为MQTT JSON包，推送到云端Broker。

导语：作为开发者，做FANUC数据采集最头疼的是什么？是那个必须依赖Windows环境的官方DLL库。这让我们的采集程序很难运行在轻量级的Linux网关或容器里。如果能有一个硬件，底层已经把FOCAS协议栈封装好了，只向上暴露标准的MQTT接口，那开发效率岂不是起飞？本文就来介绍这种基于边缘网关的“解耦”架构。

发那科CNC数据采集：基于边缘网关FOCAS驱动的

MQTT实现

1. 痛点：传统FOCAS开发的局限性

FANUC提供的FOCAS库（Fwlib32/64.dll）是基于HSSB（High Speed Serial Bus）或以太网的。

平台锁定： 官方库主要支持Windows。虽然有Linux版库，但获取渠道封闭，且对内核版本有要求，编译适配极其痛苦。
应用耦合： 业务逻辑（如OEE计算）必须和采集逻辑捆绑在一起，程序臃肿，难以维护。

2. 新架构：边缘网关作为“协议代理”

我们引入鲁邦通EG5120边缘计算网关作为中间层。 架构图： FANUC CNC <--(FOCAS)--> EG5120 <--(MQTT)--> 业务应用

在这个架构中，EG5120扮演了Protocol Gateway的角色：

南向： 负责处理复杂的FOCAS协议握手、重连、数据读取。
北向： 暴露标准的MQTT接口，推送JSON数据。

开发者的优势： 你不再需要学习FOCAS API，只需要会处理JSON和MQTT。

3. 技术实现细节

3.1 硬件连接与网络配置

确保网关LAN口与CNC以太网口在同一网段。
确认CNC侧FOCAS功能已开启（通常默认端口8193）。

3.2 南向驱动配置（Zero Code） 在鲁邦通的Edge2Cloud Pro管理界面中：

添加设备，驱动选择 FANUC CNC。
配置IP地址和端口。
点位映射： 这是关键。系统预置了常用的API映射。
1. Spindle_Load -> 对应底层 cnc_rdspmeter
2. Part_Count -> 对应底层 cnc_rdparam (参数号6711)
3. Program_Num -> 对应底层 cnc_rdprgnum
4. Macro_Var_500 -> 对应底层 cnc_rdmacro (变量号500)

3.3 北向数据模型 (JSON) 配置好后，网关会按照设定的频率（如1Hz）推送数据。 MQTT Payload示例：

JSON

{
  "gateway_id": "EG5120_001",
  "timestamp": 1678886400000,
  "devices": [
    {
      "device_id": "CNC_01",
      "status": "RUNNING",
      "data": {
        "spindle_load": 45.5,
        "feed_rate": 1200,
        "program_number": 1001,
        "alarm_code": 0
      }
    }
  ]
}