PC 控制的冲压和折弯单元应用于母线加工领域

江苏金方圆数控机床有限公司，地处扬州高新科技开发区，是国家级高新技术及技术进步示范企业，公司主要生产和出口各种用于冲压、切割与折弯金属板的液压和伺服电机驱动型 CNC 机床。江苏金方圆研发了一套用于生产母线的模块化  CNC 冲床和折弯机，它们既能够单独运行，也能够联动运行。他们的控制系统采用的是  Beckhoff 基于 PC 的自动化解决方案。

　　随着中国新能源开发，特别是风能及太阳能发电的发展，必然要求要对输配电网进行优化，母线排是电网建设中不可或缺的一部分，因此，母线加工单元的市场也将会越来越大。

　　由江苏金方圆开发的全自动母线生产设备由两个单元组成：冲孔机及折弯机。冲孔机用于完成铜排的冲孔、开槽、切边、切角、剪断、压印压痕等工艺；折弯机用于完成母线的平弯、立弯和 U 形弯曲等工艺。这两台设备分别由一台液压 CNC 系统控制，因此，它们既可联动，也可作为单独的设备运行。这样可带来很高的灵活性，设备能够满足各种用户需求。江苏金方圆选用  Beckhoff  CP62xx  系列“经济型”面板型 PC 作为冲孔机及折弯机的控制系统；EtherCAT作为总线系统，EtherCAT  端子模块则用于  I/O  层。伺服驱动通过CANopen 主站端子模块集成在 EtherCAT 端子模块系统中。

用软件取代传统的定位模块和 NC 控制器

　　折弯机采用了 TwinCAT NC PTP 自动化软件。“我们使用 TwinCAT NC PTP  来实现轴的运动和折弯单元定位控制。此外，我们还充分利用了  NC  PTP 软件库的功能，通过在系统中加入两个编码器轴来显示液压部件的位置。”金方圆电气控制部经理叶敬春先生如此说道。

　　冲孔机采用的则是 TwinCAT NC I。对于叶敬春先生来说，TwinCAT 自动化软件的开放性是该软件所具备的另一个优势：“就  I/O 和驱动系统方面而论，TwinCAT  为我们带来了极大的独立性。这也是我们决定采用基于软件的控制平台一个重要选择标准。”

软件平台的开放性为用户带来极大的灵活性

　　“TwinCAT 完全支持  IEC-6113-3 标准规定的  5 种编程语言，易于管理，非常适合我们，同时它还为修改设计提供了极大的灵活性。”金方圆软件工程师申晓园先生高兴地说道：“我们重新设计了  PLC代码结构以优化母线加工单元的生产流程，从而使得母线机的生产能力提高了 20 %。”

　　TwinCAT ADS 也被用于集成人机界面。“在 Beckhoff .net 程序库的基础上，我们的客户在开发他们专用的  HMI  时能够添加任何想要的功能。这在传统的  CNC  系统中是不可想象的，因为在传统的  CNC界面上，只能使用系统支持的、已有的功能和界面。如果功能不存在，就什么也不能做。”金方圆软件开发工程师陈林先生解释道。

　　“基于软件的控制解决方案所具备的优点赢得了我们的信赖，同时也为后续  CNC  系统的开发提供了一个很好的基础。而且，我们现在正在和倍福上海讨论在其它的设备上使用  Beckhoff  NCI/CNC 解决方案。”叶敬春先生最后说道。

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由铜排制成母线

折弯机能够完成母线的平弯、立弯和 U 形弯曲等工艺 折弯机既能够独立使用，也能够与冲压单元一起使用。这两台设备分别由一台液压 CNC 系统控制，因此，它们既可联动，也可作为单独的设备运行。

江苏金方圆用于生产母线的折弯机的用户界面

全自动冲孔机 MC-40 用于完成用来制作母线的铜排的冲孔、开槽、切边、切角、剪断、压印压痕等工艺

Beckhoff CP62xx 系列“经济型”面板型 Panel PC 结构紧凑，用于实现冲压单元 MC-40 的控制和可视化

江苏金方圆冲孔机用户界面

TwinCAT-ADS 便于集成 HMI。Beckhoff 的 TwinCAT 自动化软件为客户提供开发其专用 HMI 的各项功能。与传统 CNC 系统相比，这是一个非常重要的优势