運動網(wǎng)絡技術助力伊斯特曼設備公司降低機器成本提高系統(tǒng)性能與可靠性

1、    運動網(wǎng)絡技術助力伊斯特曼設備公司降低機器成本，提高系統(tǒng)性能與可靠性        Danaher Motion-丹 時間:2008年08月22日     字 體: 大 中 小        關鍵詞:        伊斯特曼設備公司（Eastman Machine Comp

2、any，以下簡稱“伊斯特曼公司”）為客戶提供世界上最卓越且無可比擬的切割設備，涵蓋了自手動操作切割機至全自動切割系統(tǒng)的多種產(chǎn)品，可應用于多種材料切割，包括裝潢材料、乙烯基材料、玻璃纖維、地毯、帆布等，甚至包括碳纖維和 Kevlar （凱夫拉爾）材料。伊斯特曼公司一貫以“最優(yōu)設備、最低價格，最佳服務”為工作宗旨，并以其穩(wěn)健的工業(yè)設計、對產(chǎn)品質(zhì)量及客戶服務的嚴格管理而聞名。?Eagle C3 的行業(yè)要求和設計準則?伊斯特曼公司選擇了SynqNet在設計 Eagle C3 時，伊斯特曼公司重新評估了現(xiàn)有的系統(tǒng)模式，以確定針對當前問題的最佳解決方案。為了提高設備性能和可靠性，同時將查找設備故障的時間和

3、實際花費最小化，伊斯特曼公司需要確定最具成本效率的途徑。Robotic System Integration （RSI）公司是銷售基于 PC 的網(wǎng)絡運動控制系統(tǒng)的一家增值分銷商。他們通過與伊斯特曼公司合作來提供基于 SynqNet的網(wǎng)絡級解決方案。SynqNet運動控制網(wǎng)絡是專為高性能傳動應用而設計的一種全數(shù)字傳動網(wǎng)絡。?減少電纜通過轉(zhuǎn)換到全數(shù)字 SynqNet 網(wǎng)絡，并利用其高數(shù)據(jù)帶寬的優(yōu)勢，伊斯特曼公司現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)對 SynqNet 的所有系統(tǒng)級控制，且可以使用同一套網(wǎng)絡同時支持運動控制和 I/O。SynqNet 還使伊斯特曼公司便于靈活采用集中控制、分布式硬件配置的方式創(chuàng)建運動網(wǎng)絡，可將

4、離散的 I/O 模塊布置在更方便的位置，以縮短電纜鋪設路徑。舉例來說，Eagle C3 將特有的 SynqNet Slice I/O 模塊安裝在靠近傳感器的位置，這使得伊斯特曼公司可以減少80%的電纜總長度。此外，伊斯特曼公司還選用了專為 Eagle C3 的持續(xù)靈活應用而設計的、可靠性能更高的注塑型 SynqNet 電纜。?構架靈活，定制更容易伊斯特曼公司的設備應用于各種類型材料的切割，而不同材料往往具有各自不同的切割要求。因此，每臺設備都必須進行特別定制以滿足不同類型的客戶需求和改動。在過去，由于非網(wǎng)絡控制式的構架導致的系統(tǒng)擴展性較差，使得在滿足添加附加軸以支持專有部件等不同客戶的需求時困

5、難重重；定制工作通常需要一個工程師團隊經(jīng)過詳細的風險分析評估后，才能確定一個合理的解決方案。借助于 SynqNet，伊斯特曼公司克服了難以增加附加軸的限制。目前，SynqNet 支持32 個節(jié)點、32 個傳動軸和超過 16,000 bit 的數(shù)字 I/O 或 10000 個點的模擬 I/O 口。伊斯特曼公司的首席技術官保羅?威爾金斯表示：“SynqNet 的每個控制卡能夠支持 32 個軸，因此為用戶增添附加軸已經(jīng)不成問題。”如果要在主設備上增加一個用戶貼標機或獨立的打孔機，只需簡單地在 SynqNet 網(wǎng)絡上另增一個 SynqNet 節(jié)點即可。威爾金斯補充道：“這樣就無需擔心能否滿足特定的用戶

6、需求?！蹦壳埃了固芈菊谑褂?SynqNet 運動系統(tǒng)。伊斯特曼公司的一位曾參與 SynqNet 與 C3集成工作的電氣工程師Stephen Juhasz 解釋道：“一切都是開放式的，非常靈活。定制設備的附加組件變得非常容易?！?快速開發(fā)和安裝SynqNet 網(wǎng)絡確保了互操作性，這使得伊斯特曼公司能夠根據(jù)需要選擇伺服放大器和電機制造商。只需簡單地將任何 SynqNet 驅(qū)動器連接到網(wǎng)絡，SynqNet 運動控制器即能自動檢測驅(qū)動器，進行網(wǎng)絡初始化和安裝程序；添加的SynqNet 驅(qū)動器和網(wǎng)絡新增的 I/O 節(jié)點所具有的即插即用功能使安裝更加快捷。伊斯特曼公司還采用了 RSI 提供的 Ra

7、pidSetup 功能來完成Eagle C3 設備的安裝和試運行；而采用單個無縫接口配置網(wǎng)絡上的每臺驅(qū)動器，縮短了搭建和試運行的時間。伊斯特曼公司的 eCut Windows 運動控制軟件是使用 RSI 所提供的 SynqNet RapidCode API 進行開發(fā)的，該軟件以非常直觀、用戶友好型的界面實現(xiàn)了增加高級運動控制功能的途徑。使用 Realtime Diagnostics 實現(xiàn)自監(jiān)視和故障查找功能?SynqNet 還實現(xiàn)了設備的遠程故障查找。操作人員現(xiàn)在可以通過軟件來檢查設備的狀態(tài)位，獲得明確的出錯狀態(tài)指示，從而便于更快速地進行維護和維修。如果用戶的設備具有訪問互聯(lián)網(wǎng)權限，伊斯特曼公

8、司的技術人員可從遠端訪問用戶的設備來查找問題，無需親自去設備現(xiàn)場。Juhasz表示，伊斯特曼公司現(xiàn)在“可以通過電話實時解決問題，無需像過去那樣要跑到客戶現(xiàn)場查找故障原因?！蓖ㄟ^ SynqNet實時取回診斷信息以及通過互聯(lián)網(wǎng)遠程訪問獲取設備數(shù)據(jù)，伊斯特曼公司大大縮短了 Eagle C3 設備現(xiàn)場故障查找的時間，降低了成本。?借助容錯網(wǎng)絡，提升設備可靠性? 令人遺憾的是，即使構造再堅固，所有具有硬件組件和電纜的設備都會隨著時間的推移而發(fā)生質(zhì)量退化或故障；而網(wǎng)絡故障通常發(fā)生在最重要的時間段，這將導致整個系統(tǒng)停機，切割循環(huán)中斷，甚至損毀昂貴的材料。由于網(wǎng)絡配置呈環(huán)形拓撲結構，SynqNet成為了容錯、

9、“自愈”型的網(wǎng)絡。即使網(wǎng)絡電纜出現(xiàn)故障或鏈接斷開，它也能確保設備的完整運行功能；同樣，即使驅(qū)動器供電中斷，它與其它節(jié)點的連通也不會中斷。舉例說明，如果網(wǎng)絡上兩個驅(qū)動器之間的電纜損壞，SynqNet 將使用冗余連接自動為受損電纜周圍的數(shù)據(jù)包提供冗余通道，使運動控制器能夠與網(wǎng)絡上的其它節(jié)點維持連通。盡管電纜出現(xiàn)故障，設備還是能夠維持完全運轉(zhuǎn)，這使用戶能夠以不間斷或不浪費材料的方式完成切割程序。SynqNet 的故障恢復功能建立了一個“容錯”網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡可以維持連通，并且實現(xiàn)設備的不間斷正常運行，從而最大程度地延長了設備正常運行的時間，提高了產(chǎn)能。?安全性更高SynqNet 還為伊斯特曼公司提供了一

10、個控制性更強的緊急停車（E-Stop）功能，以進一步提升設備安全性。先前的模擬系統(tǒng)在發(fā)生 E-Stop的情況下，傳動控制器和驅(qū)動器間的連通將會中斷，但電機仍然能從放大器得到供電和轉(zhuǎn)矩命令，這就留下了切割材料或硬件組件損毀的隱患。?SynqNet 幫助伊斯特曼公司實現(xiàn)了控制性更強的 E-Stop，使得傳動控制器與網(wǎng)絡上所有其它驅(qū)動器間的通信不會中斷。Eagle C3 特有的受控 E-Stop 功能將使該情況下的電機所有供電中斷，但網(wǎng)絡仍維持供電。?Eagle C-3自動傳輸切割系統(tǒng)在伊斯特曼公司種類繁多的切割機產(chǎn)品中，Eagle C3 是最新的型號。它是一個快速、準確、耐用的自動化傳輸切割系統(tǒng)，

11、具有用戶友好型的觸摸屏界面和自監(jiān)視能力。Eagle C3 針對合成和工業(yè)紡織品市場而專門設計，適用于切割任何類型的材料，包括碳纖維、裝潢材料、泡沫材料、乙烯基材料、玻璃纖維、網(wǎng)狀材料、帆布、地毯、甚至是粗糙的安全材料，如 Kevlar 等。伊斯特曼公司東北區(qū)銷售經(jīng)理 Carl Leinweber 自豪地說：“有了 Eagle C3，就沒有切割不了的材料了。”該系統(tǒng)提供了同等級產(chǎn)品中最大的切割表面積，其臺面寬度可達 4 米（156 英寸）。如果與帶式給料機相結合，它就可以跨過工作臺切割表面從輥筒給料機上拉出材料，速度最高可達 40cm/s（16 英寸/秒）。這表明不再有對切割件的最大長度限制，對

12、于切割大尺寸的帆布、水池罩或遮陽篷來說非常關鍵。標準型號的 Eagle C3 具有 X-Y-Z 托架系統(tǒng)，帶有 5 個傳動軸、3 個用于模擬和數(shù)字 I/O 的 SynqNet Slice I/O 節(jié)點以及1個用于在切割表面上分配軋輥材料的真空傳送系統(tǒng)。Eagle C3 所使用的編碼器具有更快的反饋環(huán)和一個由丹納赫傳動公司提供的 XMP-SynqNet-PCI 運動控制器，可以更精確地實現(xiàn)運動控制。伊斯特曼公司的 eCut Windows 傳動控制軟件具有校準和診斷功能，可縮短設備啟動時間。Eagle C3 在初始化時還具有自我校準程序。在初始化過程中，刀頭會沿著工作臺移動，并檢測自身限制和工作臺尺寸，避免了枯燥的手