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貝加萊工業(yè)自動化（中國）有限公司

電子線路板對于消費電子或工業(yè)電子而言是其核心和基礎(chǔ)的制造環(huán)節(jié)，尤其是隨著智能手機及大量智能終端設(shè)備的快速發(fā)展，更為高速和高精度的鉆孔成為必然，否則會給生產(chǎn)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(shù)在鉆孔方面也得到了成功應用，其高動態(tài)響應及智能性的驅(qū)動系統(tǒng)ACOPOSmulti、開放的軟硬件平臺為鉆孔機提供了優(yōu)異的技術(shù)保障。

貝加萊集成自動化提升開發(fā)效率

對于傳統(tǒng)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(tǒng)和對應的編程工具，而在PLC、PC和CNC系統(tǒng)之間的通信則通過不同的現(xiàn)場總線來實現(xiàn)。

這樣會造成以下問題：

多個開發(fā)工具需要不同的接口程序或物理網(wǎng)絡連接；

故障出現(xiàn)時需要多個方位查找原因，浪費時間；

系統(tǒng)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(xiàn)整機各個單元良好的協(xié)調(diào)；

高效開發(fā)的軟硬件平臺

從圖1我們可以看到，基于貝加萊系統(tǒng)的機器控制對此進行了大量的改觀，表現(xiàn)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(jù)機器的規(guī)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(fā)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(wěn)定且可靠；

高性價比-無需復雜的多個組件構(gòu)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(fā)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(fā)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(shù)據(jù)采集和回路調(diào)節(jié)。

這帶來的好處在于：

無需學習多個軟件和系統(tǒng)；

仿真、編程、調(diào)試、維護集于一體；

內(nèi)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(wǎng)，其任務周期可達100s。

POWERLINK是目前最為流行的實時以太網(wǎng)技術(shù)，并且它支持任意的拓撲結(jié)構(gòu)，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(tǒng)平臺的不同

ACOPOSmulti實現(xiàn)直線電機控制

在該機器開發(fā)中，采用了ACOPOSmulti伺服驅(qū)動技術(shù)也是一個亮點，ACPOSmulti驅(qū)動系統(tǒng)是基于共直流母線技術(shù)的智能型驅(qū)動器，其內(nèi)部可以編程，支持多達6階高階曲線的設(shè)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(yōu)勢在于高動態(tài)響應與高精度，基于B&R的ACOPOSmulti可以實現(xiàn)對鉆孔機的良好控制，這包括以下幾個方面：

（1）參數(shù)自整定-適應不同機器的控制需求

對于不同的機器開發(fā)而言，直線電機的特性會有所不同，ACOPOSmulti驅(qū)動系統(tǒng)具有的參數(shù)自整定可以根據(jù)機型的不同和運動中的狀態(tài)變化自行整定參數(shù)，以達到最佳的控制效果，而這智能性來自于其內(nèi)在的算法優(yōu)化設(shè)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(shè)置，無論OEM機器開發(fā)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(qū)動器可以靈活設(shè)置虛擬主軸同步算法，不僅可以實現(xiàn)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(tǒng)有哪些優(yōu)勢？

易于開發(fā)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(tǒng)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