經過40多年的技術革新，CNC術語已經等同于高精度機床。數(shù)控機床的主要用途是保證加工的精度。同時，在使用PLC時還需要設備達到更快的響應。
工業(yè)機器人越來越多用在生產機器的大范圍任務中。它們應用的范圍從簡單的操作任務到像焊接這樣復雜的運動。機器人技術主要關注的不再是幾何路徑的結合。相反地，它的決定因素變成了重復運動的精度和動態(tài)特性。
隨著各個行業(yè)自動化的不斷深入，以及每個機器生產線愈加復雜的控制任務，這讓以前傳統(tǒng)的CNC的概念變得模糊起來。
設備生產商要的不只是控制器；他們關注的是整個自動化設備。包括：驅動，運動和路徑控制器，顯示和通信網絡。帶CNC功能的路徑控制器是自動化系統(tǒng)的一個重要組成部分。
貝加萊將所有部件集成到一個獨立的系統(tǒng)中。軟CNC嵌入在PLC的實時操作系統(tǒng)中。這樣，便滿足了大部分復雜工作的要求。
軟CNC已應用于各類傳統(tǒng)磨床，比如：制作門窗框架的加工中心，激光/等離子/水刀切割，玻璃加工，焊錫設備和封裝機。
靈活的解決方案
我們的解決方案為什么要如此的多樣化呢？首先，實時的操作系統(tǒng)為高精度的定位任務創(chuàng)造了良好的環(huán)境。400us的時間周期允許CNC在微小范圍劃出精確的路徑。通過Ethernet POWLINK可以確保無抖動的將設定點轉移到正在運轉的電機中。另外，此系統(tǒng)可以無限添加I/O點。
基于靈活的系統(tǒng)結構和大量的功能塊，可以為客戶量身定制專門的產品線。另一個關鍵是自動化解決方案可以封裝在應用層而不是直接裝在CNC核心部件，這樣，這套方案對其他生產商也適用。
軟CNC包含廣泛而系統(tǒng)的功能塊。依照DIN 66025標準，可編寫部分程序和運動控制。將主程序和子程序分開可以使NC程序管理明晰化。常用的功能塊也可以添加到基本的功能塊中。當需要擴展功能塊時，編程環(huán)境支持高級語言，比如：循環(huán)語句，條件語句，選擇語句。通過這個強大的界面，在PLC中進行應用程序的數(shù)據(jù)交換。執(zhí)行各種功能塊來實現(xiàn)實時控制。在執(zhí)行程序時，可以改變工具的半徑或路徑端點等數(shù)據(jù)，保持特定數(shù)據(jù)與路徑的同步。
動態(tài)特性
當在一定的技術領域使用路徑控制時，影響路徑動態(tài)特性（比如：路徑速度、加速度和遲滯等特性）是至關重要的。對于特定的應用，在系統(tǒng)運行中改變動態(tài)特性或根據(jù)路徑半徑、曲率自動調整動態(tài)特性都是非常必要的。
額外的功能會在切割直徑補償中找到。無效的交叉點，凹槽和峰值在通路上不需要斷點，這個功能如果用在等離子切割機上不會損害工作臺，相反還會根據(jù)客戶的要求自動糾錯。
集成“前視”功能保證了路徑速度的最優(yōu)化。尤其是機器在指定的路徑中頻繁的加速時顯得尤為重要，“前視”功能可以避免設備的震動。
校正誤差
有時候為了提高加工精準，我們需要跳過一些固有定律。在一些特定的環(huán)境中，我們通過提高動態(tài)軸的限定值來達到更好的效果。讓我們來看以下例子。在切割過程中，刀具可以自動沿著路徑的切線運行。當在兩個路徑之間轉換時，刀具會以超過特定的速度運行，這樣刀具不能很快的被調準運行。為了保持在限定值內，路徑實際運行速度要降低。然而，速度的降低會極大影響刀具的切割質量。因此，提高動態(tài)軸的限定值要優(yōu)于降低刀具速度的效果，它基本不會對切割質量造成影響。
其他有益的功能塊包括3D工作平臺的自由旋轉和機械軸的傾斜糾正。當然，也可以校正工具來補償無級工作平臺。
傾斜糾正對于機械上無法使坐標軸保持垂直或者很難保持垂直時非常有用，軟CNC會影響部分程序因此實際路徑和理想路徑不一致。
軟CNC在水平坐標軸上具有糾錯功能。這包括主軸輪廓錯誤和背隙補償。這些功能塊可以控制精確的運動路徑。
不只是CNC
所有這些功能塊不只局限于CNC區(qū)域的應用。如上所述，越來越多的設備上配有功能塊或工業(yè)機器人，以實現(xiàn)比如放置或移動工作臺的任務。
因此，使用同類系統(tǒng)控制整個自動化流程的方案不再是夢想，軟CNC的接口可以被系統(tǒng)識別。這里有兩個特別相關的轉換功能塊。第一個是反向運動或反向轉換，第二個是直線運動或正向變換。
利用正向變換功能，空間的位置點可以通過機器人的關節(jié)角來計算。反向轉換是其相反數(shù)，或基于空間位置的結合點來計算。
這個原理利用了數(shù)控系統(tǒng)控制機器人的優(yōu)勢特點。軟CNC的這個特點可以大量應用。比如：如果用一系列簡單的直線來代替自由的曲線，集成的“前視”功能則保證了路徑速度的最優(yōu)化。
此結構非常適合對路徑精度要求很高的應用，但是也適用于簡單的點對點的運動。多種控制步驟由操作員來控制執(zhí)行。機器人內含存儲條。它會按照存儲條中設定的程序路徑和位置執(zhí)行。
軟CNC支持6軸機器人和SCARA系統(tǒng)的轉換功能。這樣，編程就可以在CNC系統(tǒng)中進行；然而，6軸機器人對其姿勢的描述有特殊的意義。可以用X,Y,Z來描述空間位置，也可以用A,B,C來定義趨向（比如：像歐拉角）。將來，也會有其他的程序可以控制機器人的運動。
這個理念已經開啟創(chuàng)新的運動控制方案之門。
作者：
Gernot Bachler在貝加萊奧地利Eggelsberg總部從事運動控制的研發(fā)工作。
“設備廠商要的不只是簡單的控制器，而是對設備自動化的完全掌控。這包括驅動器，電機（路徑控制），基于視覺和網絡的組件。具有CNC功能塊的路徑控制會成為自動化控制的集成部分。貝加萊把所有這些組件集合到一個系統(tǒng)中，形成了一套嶄新的方案。”
