泰國(guó)的 SAB 公司運(yùn)用 Beckhoff 的 TwinCAT PLC 和運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研發(fā)了一套全新系列的高性能擠出吹塑機(jī)。特別是由于采用了EtherCAT，物料搬運(yùn)系統(tǒng)的性能得到很大提升。
SAB 是塑機(jī)行業(yè)全球領(lǐng)先的擠出機(jī)和注塑機(jī)制造商和供應(yīng)商。在過(guò)去，這些機(jī)器有一個(gè)特殊的控制系統(tǒng)：三個(gè) CPU 分別用于順序控制、運(yùn)動(dòng)控制和溫度控制；控制器和 I/O 采用多種不同的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。液壓控制系統(tǒng)是一個(gè)封閉系統(tǒng)，SAB 無(wú)法對(duì)其進(jìn)行改造或進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)。
EtherCAT 用于吹塑成型
SAB 電氣系統(tǒng)和控制技術(shù)部門的主管 Boonlue Rungsawang 開始時(shí)決定采用 PLC 中央控制器和一種現(xiàn)場(chǎng)總線來(lái)控制整個(gè)機(jī)器。但初步試驗(yàn)下來(lái)，傳統(tǒng)的 PLC 由于周期時(shí)間過(guò)長(zhǎng)且現(xiàn)場(chǎng)總線通訊速度過(guò)慢而無(wú)法滿足要求。特別是液壓軸的控制無(wú)法達(dá)到所需的精度。
因此，SAB 得出這樣一個(gè)結(jié)論，即基于 PC 的控制系統(tǒng)結(jié)合快速、實(shí)時(shí)以太網(wǎng)才是最佳的解決方案。這項(xiàng)技術(shù)提供充足的性能儲(chǔ)備，并且具有如下優(yōu)點(diǎn)：整個(gè)控制系統(tǒng)的專有技術(shù)（包括液壓控制）都可以按照 IEC 標(biāo)準(zhǔn)集成到軟 PLC 中。
TwinCAT 可在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn) HMI、順序編程和運(yùn)動(dòng)控制。系統(tǒng)組件間的數(shù)據(jù)交換快速、便捷?；?PC 的控制技術(shù)和快速 EtherACT I/O明顯縮短了數(shù)字控制器的采樣時(shí)間。
工業(yè) PC 成為萬(wàn)能選手
SAB 用一臺(tái) Pentium? 4 工業(yè) PC 取代所有已有的硬件元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)順序編程、液壓和溫度控制，此臺(tái)工業(yè) PC 上運(yùn)行有 TwinCAT NC、TwinCAT PLC 液壓定位功能庫(kù)和 TwinCAT PLC 溫度控制功能庫(kù)。控制單元是定制化 Beckhoff 控制面板，配備有 15 英寸 TFT 觸摸屏、PLC功能鍵、薄膜鍵盤和軟盤驅(qū)動(dòng)器。
這個(gè)全集成的軟件平臺(tái)基于 IEC 61131-3 標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的語(yǔ)言。按照標(biāo)準(zhǔn)，用于控制液壓軸的 TwinCAT 功能塊可用來(lái)控制 10 個(gè)加工軸。
采用 Beckhoff 系統(tǒng)解決方案后，拋棄了原有的封閉系統(tǒng)，這意味著SAB 可以使用通用的 IEC-61131-3 語(yǔ)言任意修改或擴(kuò)展所有程序組件（既可操作又可升級(jí)）。
液壓定位軸的運(yùn)動(dòng)控制并不是無(wú)意義的任務(wù)，因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)為非線性而且必須滿足特殊的工藝要求。例如，系統(tǒng)必須能夠讓重達(dá)幾噸的傳輸軸實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，還要高精度地將軸保持在目標(biāo)位置。工業(yè) PC 的運(yùn)算能力使得周期時(shí)間僅為 1 - 2 ms，可以同時(shí)處理十個(gè)及以上的軸，還可以實(shí)現(xiàn) HMI、溫度控制和順序控制。程序組件間的直接通訊極大地消除了由于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)而引起的非生產(chǎn)時(shí)間。
TwinCAT 是核心
用采用了 EthrerCAT 的基于軟件的開放式控制系統(tǒng)取代專用控制軟件，顯著降低了系統(tǒng)成本。
工業(yè) PC 具有處理所有控制功能所需的系統(tǒng)性能，為將來(lái)的系統(tǒng)擴(kuò)展提供充足的性能儲(chǔ)備。
在 Beckhoff 的支持下，SAB 可以自主處理所有的機(jī)器編程任務(wù)，從而能夠掌握全面的加工和工藝技術(shù)。TwinCAT 為維修工程師提供了長(zhǎng)期可獲得的編程和診斷環(huán)境，可以在現(xiàn)場(chǎng) － 或者通過(guò) Modem 的遠(yuǎn)程控制 － 在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。
在不久的將來(lái)，SAB 將開發(fā)模塊化機(jī)器以及“零工程”工具用于簡(jiǎn)單編程。而 TwinCAT 則是這一新理念的核心，可以靈活地響應(yīng)客戶和市場(chǎng)需求。
