数控机床系统中的嵌入式工控机
目前很多数控机床管理仍然处于原始状态,成为制约企业现代化管理水平提高的瓶颈。通过嵌入式工业控制计算机的应用,可将客户管理端软件安装在局域网的任何一台计算机上作为管理工作站,解决数控机床管理的若干问题。
随着CAD/CAM一体化技术和局域网技术的普及和应用,目前多数企业在新产品设计开发、工艺过程编制和数控机床程序编制的效率和质量上都得到了明显的提高,企业的技术管理与生产管理已经进入了网络化时代。而与CAD/CAM密切相关的数控机床管理仍然处于原始状态,成为制约企业现代化管理水平提高的瓶颈。实现企业数控机床的网络化管理,使企业的管理水平得到了新的提高。
一、系统原理
数控机床主要由数控装置、伺服机构和机床主体组成。输入数控装置的程序指令记录在信息载体上,由程序读入装置接收,或由数控装置的键盘直接手动输入。数控装置包括程序读入装置和由电子线路组成的输入、运算、控制和输出等部分。数控装置按所能实现的控制功能分为点位控制、直线控制、连续轨迹控制3类。
二、数控机床联网前的主要问题
对于程序量要求相对较少的数控机床,一直是采用手工键盘输入方式,这种方法的弊病是:效率低、占用机时长、易出错。
而程序输入量比较大的数控机床,则使用一个台式计算机放在机床边专门用于程序传输。这种方法的缺点是:环境恶劣,计算机维护困难;多采用商用系统软件,适应性及升级换代困难;操作方法复杂,对操作者的素质要求高;多人操作一台计算机,程序文件的管理混乱。因此,嵌入式工控机就成了更好的选择,这里采用研华科技的ARK-5280,它具有高性能处理性能、丰富I/O接口、满足客户应用的扩展能力使用环境0~45℃或-20~55℃宽电源DC9V~35V,支持CF、25寸硬盘存储等特性。
三、针对问题制定解决方案
通过多方面调研,企业内部局域网已发展到一定的规模,为了提升中国制造到中国创造,很多企业CAD/CAM一体化应用已经非常普遍,因此数控机床走网络化管理的道路是解决问题的较佳选择。
在机床联网系统中,网络服务器、局域网线、CAD/CAM系统和数控机床是企业已存在的资源;系统管理机是一台安装了联网**软件的嵌入式工业控制计算机,可将客户管理端软件安装在局域网的任何一台计算机上作为管理工作站;联网系统管理机是一台**计算机,运行客户管理操作系统,其作用是接受各工作站的调度,向网络上所有数控机床发送指令,实现机床信息的统一管理;远程通信接口设备是**于主控机与机床间通信的多串口分配器,其特点是可实现远距离传输而无信号损失。
实现数控机床联网后,将在数控程序管理和程序传输方面有了明显改善。
鸿研电子产品有:
工控机、嵌入式无风扇计算机、加固工控机、工业平板电脑、工业显示器、一体机、工业服务器
HMI人机界面、触摸屏、可编程控制器(PLC、PAC)、变频器
多功能数据采集卡(DAQ) 、运动控制卡、工业多串口卡、数字量 IO 卡、远程 IO模块
工业以太网交换机、串口联网服务器、现在总线网关
接口转换器(RS232 转 RS422/485、光电转换、串口转光纤、USB 转串口、中继器、集线器、USB HUB)
工业无线产品(无线串口服务器、无线 AP、无线接入控制、IP网关、工业 GSM/GPRS 路由器)
注塑机伺服取料机械手运动控制系统解决方案
采用研华工业7寸彩色触摸屏WOP-2070作为示教盒,外设丰富、扩充方便,与主控制器通讯连接可冗余。
采用研华嵌入式无风扇一体化运动控制器PEC-3240为主控单元,集成4轴运动控制,可运算型工业电脑及光电隔离数字型I/O卡,可工作在苛刻的环境中。
嵌入式操作系统Windows XPe及CF卡存储介质,可有效降低系统崩溃的危险
支持注塑机成品取件自动控制工艺示教功能,无限组的工艺配方编辑调用, 可方便的适用于小、中、大型注塑机的成品取料,较大地降低了用户工艺的开发和管理成本
支持运动轴软硬极限双重保护,可靠地置物区域安全保护及完善的故障报警及处理机制,**了生产过程的安全及设备的安全。
控制与显示的完全分离,通过以太网高速交互信息,可支持热插拔。报警故障等信息实现双备份(控制单元与示教显示单元可自动保存故障信息),更*排除故障。
简易的用户操作界面,简单的操作方法,但具备多种操作权限的保护,降低不同等级人员误操作的风险,大大降低生产事故。
特殊的运动控制算法及抑震算法,使得运行平稳而快速。
概述
该注塑机伺服取料机械手控制系统采用7"网口型彩色工业触摸控制器WOP-2070为操作显示及示教单元,采用工业嵌入式四轴运动控制器为控制运算核心单元,搭配3轴松下A5伺服驱动及伺服电机,X轴,Y轴及上下移动轴Z轴,支持全自动工艺的示教、中途丢浇口工艺选择、真空或夹治具选择、每步运动工艺的速度单独设置及反馈保护工艺的选择。
同时系统软件上具有配方编辑和存取功能,用户可以根据不同的加工工艺,编辑无限多的配方文件,并支持在线传输或者U 盘导入功能,只要一次编辑,即可无限调用,大大节约了用户的时间和测试成本,以及对工艺的管理更清晰、更保密。人机界面程序更可支持U盘、网线,串口,USB口等多种导入方式。
简洁的报警信息、操作记录等显示、存储功能,有效降低用户的维护时间和成本。 重要操作的二次确认设计、完善的故障侦测及不同权限人员的清晰区分设计,使得大大降低生产安全事故,符合现代化工厂生产要求。丰富的网络端口,更可为信息化工厂管理提供完善接口,大大提高生产效率及管理效率。功能人性化的注册设计,即可满足用户的试用期限,同时可以更好的保护产权。
规格
硬件规格
轴数:3轴
电机类型;伺服电机
数字量输入:36路,并可无限扩充
数字量输出:34 路,并可无限扩充
示教器:7“工业彩色触摸屏
软件规格
1、采用了流程控制的开发模式,适应用户灵活的编辑特有的工艺或者秘密加工工艺
2、大容量存储及强大的运算能力,**了满足繁琐加工工艺的要求;
3、支持U盘导入或支持在线传输工艺文件;
4、支持灵活方便的示教方式,改变了传统编辑参数的专业性要求,降低人力成本
5、支持IO 、运动轴在线测试。
6、具自动侦测错误及故障功能,并在触摸上显示及显示器双重记忆,操作者更易排除障碍;
7、中文字幕、对话式操作,简单易学易懂;
鸿研电子产品有:
工控机、嵌入式无风扇计算机、加固工控机、工业平板电脑、工业显示器、一体机、工业服务器
HMI人机界面、触摸屏、可编程控制器(PLC、PAC)、变频器
多功能数据采集卡(DAQ) 、运动控制卡、工业多串口卡、数字量 IO 卡、远程 IO模块
工业以太网交换机、串口联网服务器、现在总线网关
接口转换器(RS232 转 RS422/485、光电转换、串口转光纤、USB 转串口、中继器、集线器、USB HUB)
工业无线产品(无线串口服务器、无线 AP、无线接入控制、IP网关、工业 GSM/GPRS 路由器)