EtherCAT提升液壓運動控制系統性能

控制系統    時間:2014-03-13 02:20:45
EtherCAT提升液壓運動控制系統性能簡介
泰國的 SAB 公司運用 Beckhoff 的 TwinCAT PLC 和運動控制技術研發了一套全新系列的高性能擠出吹塑機。特別是由於採用了EtherCAT,物料搬運系統的性能得到很大提升。…
EtherCAT提升液壓運動控制系統性能正文

 

   泰國的 SAB 公司運用 Beckhoff 的 TwinCAT PLC 和運動控制技術研發了一套全新系列的高性能擠出吹塑機。特別是由於採用了EtherCAT,物料搬運系統的性能得到很大提升。

   SAB 是塑機行業全球領先的擠出機和注塑機製造商和供應商。在過去,這些機器有一個特殊的控制系統:三個 CPU 分別用於順序控制、運動控制和溫度控制;控制器和 I/O 採用多種不同的現場匯流排技術。液壓控制系統是一個封閉系統,SAB 無法對其進行改造或進行進一步開發。

EtherCAT 用於吹塑成型
   SAB 電氣系統和控制技術部門的主管 Boonlue Rungsawang 開始時決定採用 PLC 中央控制器和一種現場匯流排來控制整個機器。但初步試驗下來,傳統的 PLC 由於周期時間過長且現場匯流排通訊速度過慢而無法滿足要求。特別是液壓軸的控制無法達到所需的精度。

   因此,SAB 得出這樣一個結論,即基於 PC 的控制系統結合快速、實時乙太網才是最佳的解決方案。這項技術提供充足的性能儲備,並且具有如下優點:整個控制系統的專有技術(包括液壓控制)都可以按照 IEC 標準集成到軟 PLC 中。

   TwinCAT 可在一個系統內實現 HMI、順序編程和運動控制。系統組件間的數據交換快速、便捷。基於 PC 的控制技術和快速 EtherACT I/O明顯縮短了數字控制器的採樣時間。

工業 PC 成為萬能選手
   SAB 用一台 Pentium? 4 工業 PC 取代所有已有的硬體元器件來實現順序編程、液壓和溫度控制,此台工業 PC 上運行有 TwinCAT NC、TwinCAT PLC 液壓定位功能庫和 TwinCAT PLC 溫度控制功能庫。控制單元是定製化 Beckhoff 控制面板,配備有 15 英寸 TFT 觸摸屏、PLC功能鍵、薄膜鍵盤和軟盤驅動器。

   這個全集成的軟體平台基於 IEC 61131-3 標準所規定的語言。按照標準,用於控制液壓軸的 TwinCAT 功能塊可用來控制 10 個加工軸。

   採用 Beckhoff 系統解決方案后,拋棄了原有的封閉系統,這意味著SAB 可以使用通用的 IEC-61131-3 語言任意修改或擴展所有程序組件(既可操作又可升級)。

   液壓定位軸的運動控制並不是無意義的任務,因為控制系統為非線性而且必須滿足特殊的工藝要求。例如,系統必須能夠讓重達幾噸的傳輸軸實現高動態運動,同時,還要高精度地將軸保持在目標位置。工業 PC 的運算能力使得周期時間僅為 1 - 2 ms,可以同時處理十個及以上的軸,還可以實現 HMI、溫度控制和順序控制。程序組件間的直接通訊極大地消除了由於傳統控制系統而引起的非生產時間。

TwinCAT 是核心
用採用了 EthrerCAT 的基於軟體的開放式控制系統取代專用控制軟體,顯著降低了系統成本。

工業 PC 具有處理所有控制功能所需的系統性能,為將來的系統擴展提供充足的性能儲備。

   在 Beckhoff 的支持下,SAB 可以自主處理所有的機器編程任務,從而能夠掌握全面的加工和工藝技術。TwinCAT 為維修工程師提供了長期可獲得的編程和診斷環境,可以在現場 - 或者通過 Modem 的遠程控制 - 在計算機上實現。

   在不久的將來,SAB 將開發模塊化機器以及“零工程”工具用於簡單編程。而 TwinCAT 則是這一新理念的核心,可以靈活地響應客戶和市場需求。


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