Многопозиционное деревообрабатывающее решение с ЧПУ Advantech
Вступление
С улучшением уровня жизни и возникновением тренда на индивидуальность у нового поколения, мебель на заказ и индивидуальный подход теперь стали передовой тенденцией. Удовлетворение потребностей клиентов в мебели на заказ стало новой точкой отсчета для многих традиционных производителей мебели. Мебель на заказ для всего дома, ставит новые задачи по эффективности и разнообразию производства.
Как изготовить мебель на заказ быстрее и гибче реагировать на заказы клиентов - вот вопрос, который производители должны срочно решить.
Статус промышленности
В настоящее время большинство новых современных производителей мебели на заказ используют программное обеспечение для разделения заказов, чтобы отправлять заказы на деревообрабатывающее оборудование через базу данных, а затем выполнять программу обработки с помощью программного обеспечения АСУ ТП и станка ЧПУ для реализации всего процесса. Поскольку разнообразие и количество заказов увеличиваются, повышаются требования к скорости обработки и гибкости деревообрабатывающего оборудования с ЧПУ.
Традиционный станок с ЧПУ не может удовлетворить эти требования, в основном из-за следующих аспектов:
- Традиционная архитектура системы ЧПУ относительно закрыта; трудно развивать и настраивать оптимизацию, что существенно затрудняет повышение эффективности;
- Традиционные системы управления имеют мало интерфейсов и недостаточную масштабируемость, что затрудняет интеграцию выше- и нижестоящего оборудования для формирования производственных линий. Они, так же, имеют плохую совместимость с современными устройствами;
- Код G/M не является гибким, поэтому он не может быть быстро адаптирован к спецификациям обработки новых заявок;
- Информатизация довольно сложна: трудно соединить базу данных и систему MES, и так же трудно информатизировать производственную линию;
История проекта
Клиент - это компания, занимающаяся системной интеграцией, которая объединяет НИОКР, производство и продажи. Постоянный заказчик, производитель фрезерных станков с ЧПУ по дереву, выдвинул новые требования нашему клиенту, расчитывая на дальнейшее усовершенствование, оптимизацию эффективности и способа заказа оригинального фрезерного станка с ЧПУ. И в то же время желая повысить его совместимость с более высокоуровневым программным обеспечением и системами MES, для осуществления производства и отправки в режиме он-лайн.
Потребности клиента
Повышение скорости обработки и контроль затрат: скорость обработки является основным показателем оборудования. Поскольку оригинальный контроллер представляет собой традиционный станок с ЧПУ, количество осей и программ сравнительно фиксировано. Чтобы соответствовать новым требованиям эффективности, клиент должен приобрести три комплекта станков с ЧПУ. По мере увеличения затрат, также увеличиваются расходы на связь и отладку между станками.
Простое подключение дополнительного оборудования: теперь подключено то деревообрабатывающее оборудование, которое изначально было автономным.
Этому фрезерному станку с ЧПУ требуется интерфейс для подключения к контроллеру ПЛК двухсторонней пилы. Традиционная система ЧПУ не может подключиться к ПЛК из-за недостаточного количества интерфейсов.
Высокая совместимость кода: формат G / M-кода оригинальной системы ЧПУ является жестким. Если новое программное обеспечение вводит новый M-код, необходима поддержка НИОКР от производителя, что является сложным и занимает много времени.
Соединение базы данных и MES, чтобы реализовать информатизацию: отправка и гибкая обработка заказа панельной мебели требует подключения оборудования клиента к базе данных и MES. Исходный информационный интерфейс системы сложно расширить и интегрировать ИТ и ОТ
Решение Advantech
В ответ на вышеуказанные требования клиентов, Advantech совместно с заказчиком разработал решение с АМАХ-5580 для деревообрабатывающей мультистанции с ЧПУ, которое увеличило скорость обработки с 2 минут до 20 секунд, реализовало расширение нескольких станций и подключило MES.
Обзор Решения
Решение Advantech для контроля объединило - высокопроизводительное процессорное ядро Intel, использующее вспомогательную и подсистемную структуру, объединение открытой информационной среды Windows7 и платформа автоматизации CODESYS в реальном времени для обеспечения многоосевого управления движением, станки с ЧПУ, функцию базы данных и человеко-машинного интерфейса. Встроенная функция ЧПУ позволяет клиентам более гибко вводить М-код, поддерживает шину EtherCAT, устраняет "узкое место" в традиционном управлении осями контроллера и работает с драйверами серводвигателей серии SDP EtherCAT от Shihlin Electric, позволяя легко реализовать одновременную работу нескольких станций, значительно улучшая скорость обработки задач. Модульное расширение интерфейса позволяет соединять выше- и нижестоящее оборудование. Програмная платформа базы данных CODESYS от Advantech позволяет быстро подключать оборудование к MES для осуществления онлайн-управления.
Реализация проекта
- AMAX-5580: Пограничный контроллер на базе ПК, который может расширять подключаемый модуль ввода-вывода и сервопривод через шину EtherCAT;
- Модули ввода / вывода AMAX-5000: на основе модуля ввода / вывода EtherCAT, тонкий дизайн 1,2 см, обеспечивает управление коммуникацией в реальном времени до 100 мкс и может гибко настраиваться в соответствии с различными моделями;
- СODESYS от Advantech: Программное обеспечение для управления ПЛК, поддерживает многоосевое управление движением, код G / M ЧПУ и протокол базы данных ODBC, может реализовывать многоосевые системы управления с открытым ЧПУ, соединять IT и OT, а также осуществлять гибкую обработку через базу данных и MES.
Преимущества
- Интеграция ИТ и OT: благодаря Windows и функции связи с базой данных, клиентское программное обеспечение АСУ ТП и MES могут быть объединены для реализации проектов на основе заказов и гибкого производства.
- Количество осей больше не является "узким местом", значительно улучшая скорость обработки: на основе технологии шины EtherCAT она может быстро расширить сервоось вплоть до 128 единиц. Это может увеличить одну исходную станцию обработки до трех станций одновременной обработки. Больше не требуется вмешательство человека для загрузки и выгрузки, что значительно повышает скорость обработки.
- Богатый коммуникационный интерфейс, который соединяет вышестоящие и нижестоящие станции: пограничный контроллер Advantech поддерживает интерфейсы RS232 / 422/485, Modbus, EtherCAT, EtherNet / IP, ProfiNET и CANopen, что позволяет клиентам легко подключать ПЛК двухсторонней пилы и объединить выше- и нижестоящие станции, чтобы сформировать производственную линию.
- Открытая система ЧПУ: Поддержка стандартного G-кода и пользовательского M-кода служит для производителя подтверждением того, что они могут использовать различное высокоуровневое программное обеспечение АСУ ТП для удовлетворения требований большего количества заказов.
Результаты проекта
После того, как на производственной деревообрабатывающей линии заказчика использовалось комплексное решение Advantech, эффективность производства значительно повысилась. Благодаря оптимизации обработки от одной станции до трех, исходный двухминутный цикл работы оборудования был сокращен до 20 секунд. Интерфейс связи MES и базы данных объединили технологии информатизации и автоматизации для реализации гибкой обработки и производства на основе заказов. Гибкий интерфейс расширения реализует внедрение контроля выше- и нижестоящего оборудования, а также производственную и деревообрабатывающую линии.