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研華的多工位木工數控解決方案

時間：2020-7-6 17:27:12

?介紹

隨著生活水平的提高和新一代人的個性意識的覺醒，定制家具和滿屋定制現已成為主流趨勢。滿足客戶對定制家具的需求已成為許多傳統(tǒng)家具制造商轉型的重要突破點。整個房子的定制家具對生產效率和風格提出了新的挑戰(zhàn)。如何根據客戶訂單更快，更靈活地制作定制家具是設備供應商迫切需要解決的問題。

▌▌行業(yè)狀況

目前，大多數新的智能定制家具制造商都使用訂單拆分軟件通過數據庫將訂單發(fā)送到木工加工設備，然后通過CAM軟件的路徑優(yōu)化功能和CNC控制器執(zhí)行加工程序以實現定制加工。隨著訂單類型和數量的增加，對木工CNC的加工速度和靈活性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的CNC系統(tǒng)不能滿足這些要求，主要體現在以下幾個方面：

傳統(tǒng)的CNC系統(tǒng)架構是相對封閉的。難以擴展和定制優(yōu)化，從而很難大幅提高效率。
傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)接口很少，可擴展性不足，因此很難集成上下游設備以形成生產線。與市場上最新的機械結構兼容性低；
G / M代碼是嚴格的，因此無法快速適應新處理應用程序的規(guī)范。
信息化是困難的；數據庫和MES系統(tǒng)難以連接，生產線信息化難以實現。

▌▌項目背景

客戶是一家集研發(fā)，制造和銷售于一體的系統(tǒng)集成公司。長期的數控木工銑床客戶向我們的客戶提出了新的要求，希望進一步升級和優(yōu)化原始的數控木工銑床的效率和訂購方法，同時提高與更高級別軟件和MES系統(tǒng)的兼容性。實現在線調度和生產。

▌▌客戶的需求

提高加工速度和控制成本：加工速度是設備的核心指標。由于原始控制器是傳統(tǒng)的CNC系統(tǒng)，因此軸和程序的數量相對固定。為了滿足新的效率要求，客戶必須購買三套CNC系統(tǒng)。隨著成本的增加，CNC系統(tǒng)之間的通信和調試成本也隨之增加。易于連接其他設備：現在連接了原來是獨立機械的木工設備。這臺CNC木銑床需要一個接口才能連接到上游雙頭鋸的PLC控制器。由于接口不足，傳統(tǒng)的CNC系統(tǒng)無法連接到上游PLC。高代碼兼容性：原始CNC系統(tǒng)的G代碼/ M代碼格式很嚴格。如果新軟件引入了新定義的M代碼，則需要制造商的R＆D支持，這很困難并且需要很長時間。連接數據庫和MES以實現信息化：平板家具的調度和靈活處理要求將客戶的設備連接到數據庫和MES。原始的系統(tǒng)信息界面很難擴展和集成IT和OT。

▌▌解決方案

為了滿足上述客戶需求，研華與客戶共同開發(fā)了WISE-5580多工位木工CNC解決方案，將處理速度從2分鐘提高到20秒，實現了多工位擴展并連接了MES。

研華的邊緣控制解決方案，高性能Intel處理核心，采用子核和子系統(tǒng)結構，集Windows7開放式信息環(huán)境和CODESYS實時自動化內核于一體，實現多軸運動控制、數控加工、數據庫和人機界面功能。嵌入式數控功能允許客戶靈活定義M代碼，支持EtherCAT總線，打破了傳統(tǒng)控制器軸控制的瓶頸，并與世林電氣的SDP EtherCAT系列伺服電機驅動器配合，輕松實現多站同時處理，大大提高了設備加工率。模塊化接口擴展允許設備連接上下游設備。研華的CODESYS數據庫模塊允許設備快速連接到MES以實現在線調度。

▌▌項目實施

AMAX-5580：基于PC的邊緣控制器，可通過EtherCAT總線擴展插件I / O模塊和伺服驅動器；
AMAX-5000 I / O模塊：基于EtherCAT I / O模塊，1.2厘米超薄設計，可實現高達100μs的實時通信控制，并可根據不同型號靈活配置；
研華CODESYS PLC控制軟件：支持多軸運動控制，CNC G / M代碼和ODBC數據庫協(xié)議，可以實現多軸開放式CNC控制系統(tǒng)，連接IT和OT，并通過數據庫和MES實現靈活的處理。

▌▌優(yōu)點

集成IT和OT以實現靈活的制造：由于Windows和數據庫通信功能，可以集成客戶的CAM軟件和MES以實現基于訂單的生產和靈活制造。
軸數不再是瓶頸，極大地提高了處理速度：基于EtherCAT總線技術，它可以快速擴展伺服軸以支持多達128個軸?？梢詫⒃继幚碚驹黾拥饺齻€站以進行同時處理。裝載和卸載不需要人工干預，大大提高了處理速度。
豐富的通訊接口連接上游和下游站： 研華的邊緣控制器支持RS232 / 422/485，Modbus，EtherCAT，EtherNet / IP，ProfiNET和CANopen接口，使客戶可以輕松連接上游雙頭鋸的PLC并結合上下游站組成生產線。
開放式CNC系統(tǒng)： 對標準G代碼和自定義M代碼的支持可用于向客戶說明他們可能使用各種高級CAM軟件來滿足更多訂單的要求。