江蘇金方圓數(shù)控機(jī)床有限公司，地處揚(yáng)州高新科技開發(fā)區(qū)，是國(guó)家級(jí)高新技術(shù)及技術(shù)進(jìn)步示范企業(yè)，公司主要生產(chǎn)和出口各種用于沖壓、切割與折彎金屬板的液壓和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)型 CNC 機(jī)床。江蘇金方圓研發(fā)了一套用于生產(chǎn)母線的模塊化  CNC 沖床和折彎?rùn)C(jī)，它們既能夠單獨(dú)運(yùn)行，也能夠聯(lián)動(dòng)運(yùn)行。他們的控制系統(tǒng)采用的是  Beckhoff 基于 PC 的自動(dòng)化解決方案。

　　隨著中國(guó)新能源開發(fā)，特別是風(fēng)能及太陽(yáng)能發(fā)電的發(fā)展，必然要求要對(duì)輸配電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，母線排是電網(wǎng)建設(shè)中不可或缺的一部分，因此，母線加工單元的市場(chǎng)也將會(huì)越來(lái)越大。

　　由江蘇金方圓開發(fā)的全自動(dòng)母線生產(chǎn)設(shè)備由兩個(gè)單元組成：沖孔機(jī)及折彎?rùn)C(jī)。沖孔機(jī)用于完成銅排的沖孔、開槽、切邊、切角、剪斷、壓印壓痕等工藝；折彎?rùn)C(jī)用于完成母線的平彎、立彎和 U 形彎曲等工藝。這兩臺(tái)設(shè)備分別由一臺(tái)液壓 CNC 系統(tǒng)控制，因此，它們既可聯(lián)動(dòng)，也可作為單獨(dú)的設(shè)備運(yùn)行。這樣可帶來(lái)很高的靈活性，設(shè)備能夠滿足各種用戶需求。江蘇金方圓選用  Beckhoff  CP62xx  系列“經(jīng)濟(jì)型”面板型 PC 作為沖孔機(jī)及折彎?rùn)C(jī)的控制系統(tǒng)；EtherCAT作為總線系統(tǒng)，EtherCAT  端子模塊則用于  I/O  層。伺服驅(qū)動(dòng)通過CANopen 主站端子模塊集成在 EtherCAT 端子模塊系統(tǒng)中。

用軟件取代傳統(tǒng)的定位模塊和 NC 控制器

　　折彎?rùn)C(jī)采用了 TwinCAT NC PTP 自動(dòng)化軟件。“我們使用 TwinCAT NC PTP  來(lái)實(shí)現(xiàn)軸的運(yùn)動(dòng)和折彎單元定位控制。此外，我們還充分利用了  NC  PTP 軟件庫(kù)的功能，通過在系統(tǒng)中加入兩個(gè)編碼器軸來(lái)顯示液壓部件的位置。”金方圓電氣控制部經(jīng)理葉敬春先生如此說(shuō)道。

　　沖孔機(jī)采用的則是 TwinCAT NC I。對(duì)于葉敬春先生來(lái)說(shuō)，TwinCAT 自動(dòng)化軟件的開放性是該軟件所具備的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)：“就  I/O 和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面而論，TwinCAT  為我們帶來(lái)了極大的獨(dú)立性。這也是我們決定采用基于軟件的控制平臺(tái)一個(gè)重要選擇標(biāo)準(zhǔn)。”

軟件平臺(tái)的開放性為用戶帶來(lái)極大的靈活性

　　“TwinCAT 完全支持  IEC-6113-3 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的  5 種編程語(yǔ)言，易于管理，非常適合我們，同時(shí)它還為修改設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。”金方圓軟件工程師申曉園先生高興地說(shuō)道：“我們重新設(shè)計(jì)了  PLC代碼結(jié)構(gòu)以優(yōu)化母線加工單元的生產(chǎn)流程，從而使得母線機(jī)的生產(chǎn)能力提高了 20 %。”

　　TwinCAT ADS 也被用于集成人機(jī)界面。“在 Beckhoff .net 程序庫(kù)的基礎(chǔ)上，我們的客戶在開發(fā)他們專用的  HMI  時(shí)能夠添加任何想要的功能。這在傳統(tǒng)的  CNC  系統(tǒng)中是不可想象的，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的  CNC界面上，只能使用系統(tǒng)支持的、已有的功能和界面。如果功能不存在，就什么也不能做。”金方圓軟件開發(fā)工程師陳林先生解釋道。

　　“基于軟件的控制解決方案所具備的優(yōu)點(diǎn)贏得了我們的信賴，同時(shí)也為后續(xù)  CNC  系統(tǒng)的開發(fā)提供了一個(gè)很好的基礎(chǔ)。而且，我們現(xiàn)在正在和倍福上海討論在其它的設(shè)備上使用  Beckhoff  NCI/CNC 解決方案。”葉敬春先生最后說(shuō)道。

圖片文字

由銅排制成母線

折彎?rùn)C(jī)能夠完成母線的平彎、立彎和 U 形彎曲等工藝 折彎?rùn)C(jī)既能夠獨(dú)立使用，也能夠與沖壓?jiǎn)卧黄鹗褂谩＿@兩臺(tái)設(shè)備分別由一臺(tái)液壓 CNC 系統(tǒng)控制，因此，它們既可聯(lián)動(dòng)，也可作為單獨(dú)的設(shè)備運(yùn)行。

江蘇金方圓用于生產(chǎn)母線的折彎?rùn)C(jī)的用戶界面

全自動(dòng)沖孔機(jī) MC-40 用于完成用來(lái)制作母線的銅排的沖孔、開槽、切邊、切角、剪斷、壓印壓痕等工藝

Beckhoff CP62xx 系列“經(jīng)濟(jì)型”面板型 Panel PC 結(jié)構(gòu)緊湊，用于實(shí)現(xiàn)沖壓?jiǎn)卧?MC-40 的控制和可視化

江蘇金方圓沖孔機(jī)用戶界面

TwinCAT-ADS 便于集成 HMI。Beckhoff 的 TwinCAT 自動(dòng)化軟件為客戶提供開發(fā)其專用 HMI 的各項(xiàng)功能。與傳統(tǒng) CNC 系統(tǒng)相比，這是一個(gè)非常重要的優(yōu)勢(shì)