基于PC控制的通用型過程自動(dòng)化解決方案

[2010年8月30日，德國] 2010 年 10 月 26 - 30 日，第 21 屆國際金屬板材加工技術(shù)展覽會(huì)（EuroBlech 2010）在德國漢諾威舉行，Beckhoff 攜其基于 PC 和 EtherCAT 的金屬加工控制解決方案參加了此次展會(huì)。Beckhoff 可提供各種性能等級的自動(dòng)化解決方案，幾乎可用于金屬加工領(lǐng)域的所有應(yīng)用場合：從多工位壓機(jī)、緊湊型高速壓機(jī)到彎管機(jī)。

Beckhoff 基于 PC 的控制技術(shù)在壓機(jī)生產(chǎn)線的自動(dòng)化中能夠?qū)⑵鋬?yōu)勢發(fā)揮到極致：所有過程都可使用通用的控制平臺進(jìn)行自動(dòng)化改造，從卷料加工、金屬板帶矯直機(jī)、切割和沖孔設(shè)備、壓機(jī)到輸送設(shè)備以及進(jìn)料和裝卸工作站。

Beckhoff 的產(chǎn)品范圍非常廣泛，產(chǎn)品種類包括：各種性能等級的工業(yè) PC、適用于所有常用現(xiàn)場總線的 I/O、用于實(shí)現(xiàn) PLC 和運(yùn)動(dòng)控制的 TwinCAT 自動(dòng)化軟件、伺服驅(qū)動(dòng)器、TwinSAFE 安全集成解決方案以及高速實(shí)時(shí)以太網(wǎng)總線系統(tǒng) EtherCAT，可滿足金屬成型和金屬加工領(lǐng)域的所有要求。

EtherCAT 用于加強(qiáng)各加工工藝之間的協(xié)調(diào)
Beckhoff 工業(yè) PC 和嵌入式控制器系列采用的都是最新處理器，從功能強(qiáng)大的 Intel® Core™ 2 Quad 到低功耗型 Intel® Atom™，可針對所有設(shè)備功能提供各種性能等級。基于 IT 標(biāo)準(zhǔn)的控制器還配備了諸如 Ethernet、WLAN 或 RFID 等所有所需的接口，從而可將設(shè)備整合到上一級工藝中。

EtherCAT 高速總線系統(tǒng)具有響應(yīng)時(shí)間短的特點(diǎn)，能夠滿足極嚴(yán)苛的實(shí)時(shí)要求。使用防護(hù)等級為 IP 20 或 IP 67 的 Beckhoff I/O 系統(tǒng)能夠?qū)⑺兴璧倪^程信號簡單、經(jīng)濟(jì)地集成到控制器中：從數(shù)字量 I/O、高精度測量端子模塊和安全功能到狀態(tài)監(jiān)測功能。網(wǎng)關(guān)端子模塊能夠?qū)?PROFIBUS 或 CANopen 組件集成到 EtherCAT 端子模塊系統(tǒng)中。

TwinCAT 軟件集成了實(shí)現(xiàn)壓機(jī)生產(chǎn)線自動(dòng)化所需的所有功能：適用于所有 Beckhoff 控制器的開發(fā)環(huán)境、IEC 61131 PLC、包括‘電子凸輪’、凸輪控制器和‘飛鋸’在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)控制功能、診斷功能以及示波軟件。有了 TwinCAT 之后，從最小的總線控制器到復(fù)雜加工設(shè)備的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，都可使用同一個(gè)編程環(huán)境。

TwinCAT 3 開辟了自動(dòng)化領(lǐng)域中新的可能性
TwinCAT 3 是 Beckhoff 為更好地實(shí)現(xiàn) PC 控制技術(shù)推出的最新一代軟件，添加了許多強(qiáng)大的新功能，從而拓展了自動(dòng)化的應(yīng)用領(lǐng)域。除了基于面向?qū)ο蟮?IEC 61131-3 標(biāo)準(zhǔn)編程語言外，TwinCAT 3 也可使用 IT 領(lǐng)域的編程語言 C 和 C++ 進(jìn)行編程。此外，TwinCAT 3 還集成了 Matlab®/Simulink® ，因此它能夠很輕松地應(yīng)用到科學(xué)領(lǐng)域。Run-Time 系統(tǒng)可滿足嚴(yán)苛的實(shí)時(shí)要求，采用多核技術(shù)，并支持 32 或 64 位操作系統(tǒng)。

模具緩沖墊控制：從黑盒子（“Black Box）”到 PC
壓機(jī)控制器必需精確協(xié)調(diào)所有用到的機(jī)械部件：例如，為了讓模具緩沖墊能夠以正確的力矩開始進(jìn)行預(yù)加速，必需精確監(jiān)測活塞的位置和速度。通過 EtherCAT 系統(tǒng)的分布式時(shí)鐘能夠以 ~10 ns 的精度同步讀取和輸出現(xiàn)場層的所有輸入和輸出信號，并提供一個(gè)時(shí)間戳。甚至，使用一臺 PC即可實(shí)現(xiàn)這一同步，且整個(gè)生產(chǎn)車間都能夠同步協(xié)作。

壓機(jī)要求具有高控制質(zhì)量的控制回路。例如，一個(gè)液壓模具緩沖墊控制器的采樣時(shí)間約為 250 µs，與模具緩沖墊所包含的軸數(shù)量無關(guān)。舉例來說，在一個(gè)汽車制造商的壓制車間中，對壓機(jī)控制器可用性的高要求通過集成在工業(yè) PC 中的 RAID 系統(tǒng)滿足。

自動(dòng)化套件中的新產(chǎn)品
除了行業(yè)解決方案之外，Beckhoff 還向觀眾展示了大量新產(chǎn)品：從采樣最新處理器的工業(yè) PC 和嵌入式控制器到繼續(xù)引領(lǐng)緊湊型設(shè)計(jì)趨勢的高密度總線端子模塊。最吸引人眼球的還是要數(shù) Beckhoff 推出的最新一代自動(dòng)化軟件包 — TwinCAT 3，它具有模塊化結(jié)構(gòu)，支持多核處理器，從而為現(xiàn)代控制技術(shù)開辟了多種新的可能性。