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基于PC控制的木材优选锯设备
点击:2900来源: ceasia-china.com作者:Kenny Fu
时间:2019-12-12 10:29:12

优选锯设备主要用于木材的截面切割,设备通过软件的优选算法,对进料木材进行测量,木材缺陷锯切,根据客户要求进行出料比例自动优化。

上海路启机械有限公司(Shanghai WoodSea Machinery Co., Ltd)是专业生产优选锯的木工机械制造商,公司具有独立自主的研发设计能力,一流的专业技术人才,使得路启机械永远保持不断创新、不断进取的姿态,并且在优选横截锯设备的专业性上具有明显的领先优势。

优选锯设备主要用于木材的截面切割,设备通过软件的优选算法,对进料木材进行测量,木材缺陷锯切,根据客户要求进行出料比例自动优化。

出色的CPU运算能力保证了设备高效地运行

优选锯设备要求控制系统具有优秀的CPU处理能力,同时为了保证送料与锯切的高精度要求,传动系统使用伺服控制。因此,设备选择了德国Beckhoff的整套控制方案,主控使用嵌入式PC----CX5010。这是一台采用Intel Atom 1.1Ghz CPU的嵌入式PC,512MB内存,内置WinCE操作系统,提供了出色的运算能力,使用TwinCAT PLC进行编程,保证了PC的实时性。另外,CX5010具备1秒UPS的特色功能,保障了掉电保持数据的安全性。

基于PC的控制平台使得高级语言编程更为自如

由于设备上需要运行一系列优选算法。生成一组基础数据库,运算量很大,普通的PLC无法承担此功能,因此使用高级语言C#编程,生成了基于WinCE平台的应用程序,在后台运行优选算法。通过ADS协议与PLC内部程序进行数据交换,既充分利用了CPU的运算能力,又不影响PLC程序的实时运行。这也是PC控制所带来的优势。

高性能的驱动器实现了快速锯切的要求

为了保证送料和锯切机构高响应,高精度的要求,采用了Beckhoff AX5000系列驱动器。该驱动器使用了高速的工业以太网----EtherCAT总线控制模式,通过一根网线与CX5010完美的结合。使用PLCopen组织的标准motion功能块进行编程调试,为了要保证木材锯切的效率,送料传送带需要频繁进行启停运动,锯刀也必须实现迅速升降。要达到如此高速的控制要求,会对驱动器的过载能力形成巨大的考验。AX5000系列驱动器本身具备了2倍的过载能力,再通过软件对伺服驱动器PID参数的调整,最终实现了快速送料,快速锯切的要求。总体送料速度达到35-40m/min。相比原来的气缸提升锯刀一次0.8秒的升降周期,使用伺服控制锯刀,一次升降周期仅需0.15-0.2秒,将整体产能提升30%现场调试的周工这样说道。

高速输入捕捉使位置获取更为精确

该设备的另一个技术难点在于高速输入捕捉,由于整个送料过程都是在高速运行状态。木材上的瑕疵会事先使用荧光笔标出,锯刀在相应位置进行锯切。使用普通的IO点输入,势必会造成位置采样的延迟,最终造成木材切割的误差增大。为此使用了带有时间戳功能的XFC模块,能够捕捉荧光标记输入信号的时间信息,配合AX5000驱动器中的同步时钟功能,在PLC程序中,使用TouchProbe功能,精确地记录了标记的位置信息。使得木材锯切更为精确。

由于采用了整套解决方案,在提升设备整体性能的同时,节省了项目成本和调试时间,简化了编程的复杂性。路启公司的曹总在使用了倍福方案后说道,相比简单的人工经验锯切,可以提高5%以上的木材出料率。不但具有安全的运行环境,还大大地提高了经济价值。

Box Story:

带 Intel Atom 处理器的嵌入式 PC 系列

CX5000 系列设备是一种 DIN 导轨安装式、无风扇嵌入式 PC,带与Beckhoff 总线端子模块或 EtherCAT 端子模块直接相连的直接接口。与其它 CX 设备系列不同,CX5000系列有固定数量的系统接口。这一系列的外壳设计经过优化处理,坚固耐用、结构紧凑。提供右侧扩展功能。 但是,通过 EtherCAT 集成可实现各种扩展能力。其它主站/从站现场总线接口(ROFIBUS、CANopen、DeviceNet)或通讯接口(RS232,RS422/RS485)和通过 EtherCAT访问的所有其它信号类型可通过 EtherCAT直接与EtherCAT端子模块连接。

CX5000 带有两个独立的Gigabit以太网端口和四个USB 2.0接口。可以通过DVI接口与 Beckhoff 控制面板或标准DVI显示器相连。根据需要,也可添加一个串口(RS232/RS422/RS485)或具有主站或从站功能的现场总线接口作为一个可选的接口。

一块位于盖板后面并可从外部拆装的可互换的CF卡作为引导和存储介质。 CX5000系列还内置了一个1 秒钟 UPS,可确保在 CF卡上安全备份持久性应用数据。 日期和时间通过可更换的电池缓存。

操作系统可以是 Windows CE 或嵌入式 Windows XP。 TwinCAT自动化软件将CX5000系统转换为一个功能强大的 PLC 和运动控制系统,无论在带或不带可视化功能的情况下都可进行操作。

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