基于PC 的控制系統(tǒng)在Tuboly全自動折彎及焊接設(shè)備應(yīng)用簡析

基于 PC 的控制系統(tǒng)在 Tuboly 全自動折彎及焊接設(shè)備上得到了成功應(yīng)用，以生產(chǎn)變壓器油箱蓋板。12 根液壓伺服軸和 25 根電動伺服軸全部由Beckhoff 基于 PC 的自動化平臺進(jìn)行控制。Brütsch Elektronik 公司與 Tuboly 公司聯(lián)手合作，負(fù)責(zé)完成規(guī)程制定、工程設(shè)計以及精密生產(chǎn)設(shè)備調(diào)試等工作。

Tuboly 是現(xiàn)隸屬于 Astronic Industries AG 集團(tuán)旗下的一家瑞士公司，其總部位于 Dottikon。20 多年來，該公司一直致力于為電氣行業(yè)提供各種先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備。隨著切割生產(chǎn)設(shè)備的推出，Astronic 公司的產(chǎn)品系列得到了進(jìn)一步拓展。這兩家公司的成功合并使得他們的產(chǎn)品種類更加豐富，成為電氣行業(yè)中一家首屈一指的的專業(yè)技術(shù)資格中心。

全自動生產(chǎn)線：從卷料到變壓器成品

Tuboly-Astronic 公司的業(yè)務(wù)范圍包括：設(shè)計和生產(chǎn)各種繞線機、折彎機、電容套筒繞線機以及其它專用設(shè)備及系統(tǒng)附件。模塊化波形蓋板折彎及焊接設(shè)備是由計算機控制的全自動生產(chǎn)單元，用于完成變壓器蓋板的折彎、成型及焊接等工序。從卷料到變壓器外殼成品— 整個加工過程完全實現(xiàn)自動化。“生產(chǎn)規(guī)劃部的操作人員根據(jù)待加工鋼板的類型及其寬度制定訂單觸發(fā)的批量生產(chǎn)大小。然后，將生成的生產(chǎn)程序?qū)�入至系統(tǒng)控制器中并執(zhí)行。”Tuboly-Astronic 公司電氣軟件經(jīng)理 Michael Tretter 如此解釋道。自動設(shè)置功能可確保簡單、快速地實現(xiàn)尺寸切換，從而能夠經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行較小規(guī)模的批量生產(chǎn)。其它生產(chǎn)步驟同樣也有了顯著改善：金屬板用 2×250 t 的液壓推力折彎。在金屬板精確定位的同時使用卷邊，并將鋼筋點焊到兩側(cè)。折彎后的散熱板使用一個移動進(jìn)料臺及 2 個橫向焊接系統(tǒng)進(jìn)行焊接。 折彎的散熱板，已與底座焊接在一起

卓越合作：從工程設(shè)計到調(diào)試

Tuboly-Astronic 的生產(chǎn)規(guī)模非常龐大。“每年在 Dottikon 會生產(chǎn) 50 多臺設(shè)備— 主要是客戶定制設(shè)備。”Michael Tretter 陳述道。Tuboly-Astronic 與系統(tǒng)合作伙伴緊密合作，完成相應(yīng)的規(guī)劃和研發(fā)工作。其中之一就是總部位于瑞士 Uhwiesen 的 Brütsch Elektronik 公司，這兩家公司已在多個項目中有過成功合作經(jīng)驗。多年來，Beckhoff 一直是 Tuboly-Astronic 公司的控制器供應(yīng)商。由于 Brütsch Elektronik 也是 Beckhoff 瑞士公司的解決方案合作伙伴之一，因此，Tuboly-Astronic 公司與 Brütsch Elektronik 公司之間的合作也非常密切。

2007 年年末，Tuboly-Astronic 接到了折彎機訂單。隨后，開始了與 Brütsch Elektronik 公司之間的規(guī)劃性對話。Brütsch Elektronik 公司自動化部門主管 Herbert Friedrich道：“要求包括：設(shè)計用于生產(chǎn)數(shù)據(jù)及實時通訊的數(shù)據(jù)模型、設(shè)計所有伺服軸的標(biāo)準(zhǔn)軸接口以及生產(chǎn)設(shè)備的整個過程功能。高度復(fù)雜的軸功能、電子齒輪和龍門軸以及虛擬控制系統(tǒng)、龍門軸及線性操作氣缸的連接都需要與 Beckhoff 液壓專家的緊密合作。Brütsch Elektronik 負(fù)責(zé)開發(fā)了折彎機的過程控制程序。“該程序已在系統(tǒng)模擬器上進(jìn)行了全面測試并通過預(yù)測試過程加以優(yōu)化。”Herbert Friedrich 說道。 共有 12 根液壓伺服軸生成 2 x 250 t 的液壓推力，以折彎散熱板

控制組件之間互相協(xié)作

模塊化生產(chǎn)設(shè)備中使用了 4 臺 Beckhoff 面板型 PC C3640。系統(tǒng)由基于 Microsoft Windows XP 操作系統(tǒng)的TwinCAT PLC 自動化軟件(TwinCAT 液壓功能庫)控制。外圍設(shè)備通過 Beckhoff 總線端子模塊系統(tǒng)與 EtherCAT 相連接。同時需要集成一個 PROFIBUS 主站網(wǎng)關(guān)，以連接至一個獨立的焊接控制器。除了二進(jìn)制 I/O 總線端子模塊之外，還使用了各種模擬量總線端子模塊，用來連接伺服閥和各種測量電路，如壓力測量、調(diào)節(jié)器控制及位置記錄。伺服軸位置記錄由絕對值編碼器和增量編碼器實現(xiàn)。 使用了 Beckhoff 面板型 PC C3640，裝有 Windows XP Professional 操作系統(tǒng)和Run-Time TwinCAT PLC

借助 TwinCAT PLC 液壓定位器實現(xiàn)精確折彎

該系統(tǒng)配有 12 根液壓伺服軸和 25 個 Beckhoff AX2003 系列伺服驅(qū)動器。折彎機伺服軸的控制及所有的電動驅(qū)動和液壓驅(qū)動軸都采用 Beckhoff 的 TwinCAT PLC 液壓定位功能庫進(jìn)行編程。PLC 功能庫中有各種 PTP 運動功能塊，通過這些功能塊可以定位并控制液壓軸。這里使用了標(biāo)準(zhǔn)控制算法，例如，操作員可通過時間或軌跡控制斜坡進(jìn)行操作。軸參數(shù)可通過 TwinCAT 作為文件保存和裝載。 25 根電動伺服軸和 12 根液壓伺服軸由 Beckhoff 伺服驅(qū)動系統(tǒng) AX2003 控制

折彎機的加工過程在 C3640 的 15 英寸 TFT 顯示屏上以圖形形式顯示。圖形顯示系統(tǒng)由 Tuboly 公司在 Delphi(Borland)及 TargetVisu 的基礎(chǔ)上自行研發(fā)。任務(wù)通訊使用 TwinCAT ADS 實現(xiàn)。(end)