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贝加莱数控激光切割机控制系统方案

时间:06-06 来源:互联网 点击:

系,而在硬件上,通过Ethernet POWERLINK总线,X,Y轴的运动速度被计算并反馈给系统,系统会同时处理激光功率控制任务,CNC系统采用400uS的高速刷新,而功率控制也可以在相应的循环周期上被处理,以便与运动紧密耦合。

这一设计确保了运动与激光功率的融合,确保了加工精度和生产速度的灵活调整。

对于辅助气体的控制同样如此,将整个切割过程建立模型,可以确保气体的压力根据材料、厚度、功率等进行调整,从而确保辅助气体为切割过程提供良好的保障,提高切割质量。

4.1.2机械补偿控制

除了传统的CNC和控制功能,BR系统同时增加了机械补偿控制功能,对于很多切割而言,尤其是大型切割系统,其电机驱动的机械单元惯量较大,这会造成惯量不匹配而带来的切割质量问题,例如:圆角和方角的切割,由于惯量较大,通常其在高速运行时会造成过量,而无法形成高精度的切割轮廓。

通过ACOPOSmulti驱动系统中的前馈控制算法,机械系统的惯量和扭矩需求被预先给定一个前馈值,从而确保其加工中快速实现定位响应。

4.1.3蛙跳功能设计

由于ACOPOS伺服系统具有可自由编辑的曲线,可以根据起始点、终结点、各开关响应时间等设计一条最为光滑而快速的曲线,降低机器振动的同时实现最高效的曲线重定位。

从一个切割到另一个切割点,最完美的曲线设计-传统的系统都是没有蛙跳功能,将Z轴参与到X,Y的插补中去,跳的好而又稳定,对于轴控制的响应周期的要求。如上图,SP-Start Point,MP-Middle Point,EP-End Point, Zmax则代表了Z轴参与X,Y轴插补的位置曲线,该曲线在ACOPOSmulti驱动系统中根据设定点完成中间的曲线自动生成,一方面,确保高速,另一个方面确保机械冲击小的平滑过渡。

4.1.4CNC图形显示

Automation Studio是一个集成化的可视化开发平台,它提供了CNC加工过程中的图形处理,并能根据需要对这些图形进行保存、处理,由于该系统采用APC,可支持高性能处理器对于图形任务的处理,并且APC开放的接口和Windows XP系统可支持丰富的图形编辑与设计,通过PVI与Automation Runtime系统进行衔接,这使得Windows丰富的图形和开发能力与实时控制任务紧密结合,因此,能够实现一个完全可视化的开发过程,最终交给End User的是一个易于操作和使用而功能强大的系统。

4.1.5程序仿真功能

在钣金行业的切割成型行业加工中,自动生成路径,可以反馈给操作者一个基本的加工路径,编程者通过输入G代码编辑的程序,系统自动为其生成一个程序的仿真加工过程,通过这个过程,操作者可以直观的知道自己的操作任务是如何运行的,并且对验证其代码和及时修改提供一个重要的参考。

4.1.6 Ethernet POWERLINK实时以太网

该系统采用了Ethernet POWERLINK技术,它能支持100Mbps的数据传输和最大200uS的循环周期,对于确保高速高精度切割加工而言,至关重要。

--同步精度:0.1uS

--传输速度:100Mbps

--拓扑结构:任意拓扑

Ethernet POWERLINK对于系统而言,有几个非常重要的技术支撑。

A.Ethenet POWERLINK确保了运动任务与逻辑任务的同步,传统激光切割系统通常针对不同的单元采用不同的总线。

B.交叉通信确保了在CNC轴之间的数据直接交换,提高了轴运动效率;

对于POWERLINK而言,其同样支持Safety技术,在未来,随着进入国际市场以及国内对于机器安全IEC61508标准的执行,POWERLINK的Safety技术可以达到SIL3等级的功能安全一致性测试,确保机器制造商满足安全要求同时降低认证的费用。

5.系统配置

系统采用了高鲁棒性的APC作为控制核心,其运行Runtime操作系统和Windows,系统稳定可靠,ACOPOSmulti驱动系统则是领先的共直流母线技术,它可以实现宽的电压工作范围,并且,它支持能量的反馈。

6.系统优势总结

6.1集成系统确保整体成本的降低

该系统在功率控制、CNC、辅助气体控制等方面实现集成,避免了第三方独立的控制器额外成本,另一方面,它也在技术上确保了系统的高速同步。

6.2开放系统使得客户可以自主开发核心工艺模块

除了可自主开发所需功能,而且,也可以自主使用个性化的NC代码,BR的开放平台使得客户可以开发具有自主核心竞争力的代码,封装后构成自主的知识产权,通过开放平台提供的功能封装与软件接口ARNC0可解释并处理这些个性化的代码并与系统其它任务紧密融合。

6.3易于扩展和升级

对于开放的平台而言,在硬件上易于扩展,基于POWERLINK的连接仅需电缆的连接即刻实现任意扩展,并且,软件的开放性也使得客户可以自主开发新的功能并连接到系统中

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