Beckhoff完整的自動化解決方案已成功應用於H歳mann KG Werne工廠的特殊門框生產線。開放的控製結構(包括Beckhoff的工業PC,TwinCAT自動化軟件,總線端子和光導總線),既經濟又靈活。 H歳mann KG Werne工廠的技術經理Paul先生認為:“越yue來lai越yue多duo的de客ke戶hu要yao求qiu購gou買mai的de設she備bei能neng生sheng產chan特te殊shu規gui格ge的de門men框kuang,這zhe樣yang我wo們men必bi須xu要yao製zhi造zao現xian代dai化hua的de設she備bei,以yi獲huo得de更geng大da的de利li潤run。而er且qie該gai行xing業ye市shi場chang要yao求qiu生sheng產chan周zhou期qi短duan,加jia工gong品pin種zhong多duo。”來自威斯特伐利亞的電氣製造商Beckhoff公司致力於基於PC的自動化生產理念,以提高產品製造商的生產能力。用戶向自動化工程師提出的挑戰很明確:把新的控製技術盡可能容易地集成到現有的折彎機、電鋸、衝壓設備和新的設備中;要求操作簡單,並提供靈活的重組功能。由於傳統的PLC在數據處理方麵太複雜,不夠靈活,於是選用開放的、集成的控製方案就順理成章了。 為了滿足用戶對開放性和連續性的要求,Beckhoff開發小組設計了全分散的自動化解決方案。係統采用的工業網絡PC機裝有TwinCAT軟件。數百個總線端子模塊(大部分是數字量)被安裝在現場的端子盒裏,用最短的電纜線,通過現場總線網絡處理來自傳感器和執行器的各種信號(圖1)。 通過PC優化生產過程 該係統的重要部分是一套集成的TwinCAT自動化軟件。它不僅能夠把任何PC變成一個符合IEC61131-3標準的PLC,而且能夠在基於Windows NT的PC平台上完成數控控製,整個循環掃描周期小於1ms。它提供了一個標準組件,是可以升級的軟件產品,集編程、控製和可視化於一體。在開放的接口和Windows可視化界麵下,軟件模塊可以移值到另一台。在計算機上,用TwinCAT ADS完整的數據接口,可以連接諸如Visual Basic等的Windows應用程序。 此應用中TwinCAT不僅處理全部應用功能,如鋸、折彎、衝壓和傳輸等工藝,而且與商務管理係統進行數據連接。由Oracle數據庫提供接口和關聯的數據層,將輸入命令轉換成過程指令。H歳mann KG Werne公司一開始就利用自動化環節的最高層(管理層)。由自動結構檢測來自操作工或者上層的命令(這種上層命令來自於生產計劃部門,以條形碼的形式存儲到數據庫),工gong業ye計ji算suan機ji按an照zhao順shun序xu和he緊jin急ji程cheng度du來lai獲huo取qu這zhe些xie指zhi令ling。在zai生sheng產chan一yi開kai始shi,條tiao形xing碼ma標biao簽qian在zai係xi統tong定ding位wei,並bing顯xian示shi在zai屏ping幕mu上shang,接jie著zhe消xiao失shi,這zhe種zhong操cao作zuo不bu會hui影ying響xiang機ji器qi和he其qi他ta過guo程cheng控kong製zhi。在zai中zhong央yang操cao作zuo站zhan上shang,用yong戶hu選xuan擇ze過guo程cheng程cheng序xu,包bao括kuo各ge種zhong標biao準zhun的de參can數shu,如ru材cai料liao的de厚hou度du、長度、寬度和對折彎、衝壓、特殊規格的參數的說明等,這樣就可以開始加工了。以前加工客戶定製的產品時,必須嚴格地編寫過程控製程序,而現在則不需要這樣(圖2)。 該自動化方案中,在每個過程處理區域,各使用一台工控機來完成控製、監控和通信功能。控製是通過Beckhoff的TwinCAT軟件,符合IEC61131-3的標準。在PC機裏的數控係統對軸進行控製,完成反饋和框架部分的定位。“有一個特別的地方,該公司有新的Dreistern折彎機,控製用的是Siemens的S5PLC,我們也把它集成到係統中。”Beckhoff項目經理Ehl提到。這些機器通過PC通信,連接到生產係統,然後連上中央數據庫。H歳mann KG Werne公司的技術經理Buschmann認為:“計算機網絡方案,非常清晰明了的在每個屏幕上顯示生產過程。”(圖3) 總線端子的選用 折zhe彎wan機ji和he鋸ju床chuang上shang用yong的de模mo塊kuai,除chu用yong簡jian單dan的de數shu字zi量liang和he模mo擬ni量liang輸shu入ru輸shu出chu模mo塊kuai之zhi外wai,還hai用yong編bian碼ma器qi接jie口kou模mo塊kuai。它ta主zhu要yao用yong來lai檢jian測ce折zhe彎wan的de角jiao度du和he鋸ju斷duan的de長chang度du,然ran後hou調tiao節jie位wei置zhi。Sebastian Ehl工程師講述了一個很好的例子:如裁剪一個狹窄門框的長度,“鋸子以緩慢的速度前進,在最短的時間內,做完修剪工作,然後拔出。”要強調的是,象控製那麼一個四倍重的鋸子和分布的機器,是相當複雜的,使用Beckhoff的IPC控製9個伺服軸(圖4),而且要連續訪問超過500個輸入輸出,以精確定位。這些信號是通過Beckhoff精良的總線模塊在本地采集的,通過總線送到IPC。Beckhoff有很全的總線耦合器,適合各種係統,在這個案例中,用的是Lightbus總線,Lightbus具ju有you抗kang幹gan擾rao性xing強qiang和he傳chuan輸shu距ju離li長chang的de特te點dian。由you於yu采cai用yong了le分fen散san控kong製zhi方fang式shi,一yi些xie小xiao的de總zong線xian端duan子zi盒he就jiu可ke以yi就jiu地di安an裝zhuang,占zhan的de空kong間jian很hen小xiao。與yu以yi前qian比bi起qi來lai,開kai關guan櫃gui隻zhi占zhan到dao以yi前qian的de一yi半ban(圖5)。 裝配時間的縮減意義重大 分散控製的原則是確保與實際的生產過程緊密聯係,也要在對機器操作的基礎上,進行其他操作,確保安全性。在衝壓廠應用中,Beckhoff工程師嚴格執行這條原則。方案中,工業PC機一共控製13個軸,處理大約650個輸入輸出,進行最優化的位置反饋和衝壓控製。這種相關操作,可以在一個加工流程中,對4種不同的門框加工,大大縮短了裝配時間。4台連接有Beckhoff操作麵板的工控機,處理整個工藝,從條形碼一直到完整的產品檢測、登記和出廠(圖6)。 從H歳mann KG Werne公司的這個應用實踐來看,PC-baseddekongzhifanganfeichangshihezaileisiyuyazhijihechongyajichuangshangyunyong。jinguanshizaihuanjingeliehezhendonglihaidetiaojianxia,gongkongjihejianshiqiyinweianzhuangdeweizhishizaishengchanquyudezhongxin,rengrannenggoubushouyingxiangdigongzuo。
點擊瀏覽該文件 |