貝加萊工業自動化（中國）有限公司

電子線路板對于消費電子或工業電子而言是其核心和基礎的制造環節，尤其是隨著智能手機及大量智能終端設備的快速發展，更為高速和高精度的鉆孔成為必然，否則會給生產造成巨大的瓶頸，通常，高速的鉆孔均采用直線電機進行穿孔，以提高響應能力達到效率的提升，貝加萊的技術在鉆孔方面也得到了成功應用，其高動態響應及智能性的驅動系統ACOPOSmulti、開放的軟硬件平臺為鉆孔機提供了優異的技術保障。

貝加萊集成自動化提升開發效率

對于傳統的直線電機控制而言，其往往會采用基于PC的運動控制卡，采用脈沖方式進行直線電機的控制，嵌入式卡插在PCI插槽，由Windows的編程工具對其進行運動編程，而機器的邏輯程序則運行于另一個PLC上，基于IEC61131-3的編程，對于有CNC插補要求的控制而言，又需要獨立的一個CNC系統和對應的編程工具，而在PLC、PC和CNC系統之間的通信則通過不同的現場總線來實現。

這樣會造成以下問題：

多個開發工具需要不同的接口程序或物理網絡連接；

故障出現時需要多個方位查找原因，浪費時間；

系統的同步無法很好的保障；

不同單元之間的軟件功能受到限制；

無法實現整機各個單元良好的協調；

高效開發的軟硬件平臺

從圖1我們可以看到，基于貝加萊系統的機器控制對此進行了大量的改觀，表現在以下幾個方面。

（1）靈活而開放的硬件平臺

既可以采用標準的PLC，也可以采用Power Panel、PC、Panel PC運行整個機器的控制程序，軟件與硬件獨立，只根據機器的規模選擇相應性價比合適的硬件平臺。

它帶來的好處在于：

無需額外開發的專用控制器，如CNC、直線電機控制卡等，基于通用標準控制器即可；

軟件靈活，非固化的軟件，可以自由編輯與定義；

硬件穩定且可靠；

高性價比-無需復雜的多個組件構成，標準化硬件總成本更低。

對于鉆孔機而言，一個Power Panel一體化控制器和HMI即可完成高性能機器的控制。

（2）一個唯一的開發平臺

軟件只有一個Automation Studio，無需多個編程工具，Automation Studio既可以開發邏輯程序，也可以針對定位與同步、CNC和機器人，還可以進行數據采集和回路調節。

這帶來的好處在于：

無需學習多個軟件和系統；

仿真、編程、調試、維護集于一體；

內部最佳匹配，性能最佳搭配，不浪費資源。

（3）一個總線

總線僅需要一個POWERLINK，100Mbps的實時以太網，其任務周期可達100s。

POWERLINK是目前最為流行的實時以太網技術，并且它支持任意的拓撲結構，對于未來升級與改造也非常方便。

圖1 貝加萊開放平臺與傳統平臺的不同

ACOPOSmulti實現直線電機控制

在該機器開發中，采用了ACOPOSmulti伺服驅動技術也是一個亮點，ACPOSmulti驅動系統是基于共直流母線技術的智能型驅動器，其內部可以編程，支持多達6階高階曲線的設計能力，并支持虛擬主軸同步、高精度電子齒輪同步等功能。

對于直線電機，其優勢在于高動態響應與高精度，基于B&R的ACOPOSmulti可以實現對鉆孔機的良好控制，這包括以下幾個方面：

（1）參數自整定-適應不同機器的控制需求

對于不同的機器開發而言，直線電機的特性會有所不同，ACOPOSmulti驅動系統具有的參數自整定可以根據機型的不同和運動中的狀態變化自行整定參數，以達到最佳的控制效果，而這智能性來自于其內在的算法優化設計，它帶來的好處在于：

更為光滑的曲線，機器振動降低；

可以靈活設置，無論OEM機器開發還是End User的機器運行。

（2）虛擬主軸支持多個Z軸同步

對于鉆孔機的多個Z軸，例如6-8個Z軸的同步控制較為常見，這需要多個軸之間極高的同步，ACOPOSmulti驅動器可以靈活設置虛擬主軸同步算法，不僅可以實現良好的Z軸同步，同時，也可以單獨的Z軸補償提高其控制精度，該系統有哪些優勢？

易于開發不同機器的Z軸同步組合；

精度更高；

POWERLINK的直接交叉通信提升效率，降低CPU負荷。

基于B&R的系統的鉆孔機可以達到超過600次/分鐘的鉆孔速度，并滿足客戶對于高精度的定位需求，贏得了信任。

摘自《自動化博覽》2017年8月刊