近年來,特種設備製造商 Sonplas 緊(jin)跟(gen)移(yi)動(dong)出(chu)行(xing)領(ling)域(yu)不(bu)斷(duan)湧(yong)現(xian)的(de)新(xin)趨(qu)勢(shi),開(kai)始(shi)逐(zhu)漸(jian)加(jia)強(qiang)新(xin)能(neng)源(yuan)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)領(ling)域(yu)的(de)市(shi)場(chang)開(kai)拓(tuo),大(da)力(li)研(yan)發(fa)電(dian)機(ji)轉(zhuan)子(zi)和(he)定(ding)子(zi)裝(zhuang)配(pei)設(she)備(bei)。在(zai)定(ding)子(zi)的(de)預(yu)裝(zhuang)配方麵,Sonplas 采用了倍福基於 PC 的控製技術,充分利用 TwinCAT 縮短生產周期的優勢,最大限度地提升了生產效率和產能。
Sonplas 有限公司總部位於下巴伐利亞行政區的 Staubring 市,專為乘用車和商用車行業領域的客戶開發各種專用設備。公司的產品範圍包括試驗台、下線檢測、定製化的加工和裝配設備以及全自動裝配生產線。Sonplas 自 1993 年成立以來,從未停止過產品的研發和更新換代,產品範圍越來越廣:從cong最zui初chu專zhuan注zhu於yu提ti供gong燃ran油you噴pen射she係xi統tong的de相xiang關guan設she備bei,發fa展zhan至zhi今jin,公gong司si將jiang產chan品pin戰zhan略lve重zhong點dian轉zhuan移yi到dao電dian動dong汽qi車che和he電dian力li電dian子zi裝zhuang置zhi以yi及ji動dong力li電dian池chi製zhi造zao和he氫qing能neng技ji術shu領ling域yu。“作zuo為wei一yi家jia創chuang新xin型xing公gong司si,我wo們men必bi須xu要yao對dui未wei來lai的de發fa展zhan趨qu勢shi保bao持chi敏min銳rui的de洞dong察cha力li,並bing將jiang我wo們men的de專zhuan業ye技ji術shu知zhi識shi運yun用yong到dao這zhe些xie領ling域yu中zhong,緊jin跟gen時shi代dai發fa展zhan潮chao流liu,方fang能neng立li於yu不bu敗bai之zhi地di。”Sonplas 公司銷售工程師 Florian Klimmer 感慨道。

TwinCAT 和 EtherCAT 的高速度是關鍵
Sonplas 公司自 2014 年以來一直致力於開發電機轉子和定子裝配係統,現在發現自己正麵臨一些全新的挑戰:“電dian動dong汽qi車che領ling域yu的de創chuang新xin發fa展zhan速su度du非fei常chang快kuai。我wo們men必bi須xu根gen據ju越yue來lai越yue短duan的de產chan品pin研yan發fa周zhou期qi進jin行xing調tiao整zheng,這zhe意yi味wei著zhe我wo們men的de設she備bei必bi須xu具ju有you相xiang對dui應ying的de模mo塊kuai化hua設she計ji和he高gao靈ling活huo性xing。”Florian Klimmer 解釋道。這也需要循環時間必須足夠短,提高了對控製技術在速度和靈活性方麵的要求。因此,Sonplas 公司選擇了倍福基於 PC 的控製技術實現定子預裝配。設備完全由 TwinCAT 3 控製,所有工藝步驟都在一個旋轉分度台上完成:定ding子zi導dao線xian預yu定ding位wei,完wan成cheng卷juan繞rao後hou切qie斷duan,連lian接jie電dian纜lan端duan子zi並bing壓ya接jie。這zhe樣yang,裝zhuang配pei線xian下xia一yi個ge工gong藝yi流liu程cheng需xu要yao的de導dao線xian就jiu準zhun備bei好hao了le。此ci設she備bei可ke以yi應ying用yong到dao諸zhu如ru電dian動dong輔fu助zhu裝zhuang置zhi中zhong電dian機ji定ding子zi的de裝zhuang配pei生sheng產chan中zhong。
據 Sonplas 公司軟件開發主管 Martin Amann 介紹,倍福基於 PC 的控製技術的超高運算速度是他們做出選擇時的主要考慮因素:“我們裝配設備的循環時間是 5.5 秒。除去旋轉分度台的定位時間,留給我們處理各種工藝流程的時間僅有 4.5 秒,這就意味著我們需要短至 1 毫秒的 PLC 循環周期。”傳感器和執行機構完全由 TwinCAT 控製,甚至還通過 TwinSAFE 集成了安全功能。它與高速 EtherCAT 現場總線相結合,確保高效同步。
控製平台使用的是集高性能與小體積優點於一體的 C6032 超緊湊型工業 PC。現場級還使用了 EPP 係列 EtherCAT 端子盒,它們可以直接安裝在設備上。EtherCAT P 單電纜解決方案的使用簡化了集成工作,並顯著減少了安裝時間和布線工作量。“這也使得 EtherCAT 的高速通信可以直達傳感器,同時超采樣功能的使用使得信號的采樣頻率得到大幅度提高。”Martin Amann 在描述 EPP 係列為 Sonplas 帶來的優勢時指出。伺服電機的驅動任務由 EL72xx 伺服電機端子模塊完成,該係列模塊的特點是設計緊湊,可以大大節省占用控製櫃內的空間。裝配設備的控製程序全部都在 TwinCAT 3 中編程,自動生成 PLC 代碼:使用自主開發的工具鏈,借助 Automation Interface 將電氣設計數據直接加載到相應的框架中,生成設備專用的 TwinCAT 項目。
基於 PC 的控製器用作中央控製平台
Sonplas 公司長期以來一直信賴倍福基於 PC 的控製技術,將其工業 PC 用作中央控製平台,實現定子的預裝配:“基於 PC 的控製技術使得所有設備功能都在同一台 PC 上同步運行。PC 中甚至還集成了數據庫和視覺係統。我們不需要再額外購置任何用於測量技術、分析或下線檢測的子係統;所有功能的運行都隻需一個控製平台和一個開發工具。”Florian Klimmer 在總結這些優勢時興奮地說道。“除了將所有功能集成在同一個平台上之外,TwinCAT 和 EtherCAT 的高性能對這一應用項目的成功也起到了關鍵作用。”
關於德國倍福
倍福(Beckhoff)是一家專注於自動化新技術的德資企業,創立於 1980 nian,zongbuweiyudeguoweiershi。zuoweiquanqiuzidonghuajishudequdongzhe,beifudingyilezidonghualingyudexuduobiaozhun,shiguojibiaozhundezhidingzhehetuidongzhe。gongsisuoshengchandegongye PC、現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT 自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控製係統,可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。經過 40 年的發展和努力,倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構,加上全球的合作夥伴,業務遍及 70 多個國家和地區。
倍福於 1997 年進入中國市場,中國區總部落戶於上海市北高新產業園區,現有員工 300 人,辦事處遍及國內 30 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用於風力發電、半導體、光伏太陽能、電子製造、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網於 2014 年成為中國國家推薦性標準,並已入編工信部的《國家智能製造標準體係建設指南》。作為一家技術驅動型公司,倍福一直注重在技術上尋求突破創新,在業內享有“創新引擎”的美譽。倍福基於 PC 的控製技術具有良好的開放性,它支持所有主流的工業通信協議,將 IT 技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起,為實現工業 4.0 和智能製造奠定了堅實的技術基礎。
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