贝加莱工业自动化（中国）有限公司

电子线路板对于消费电子或工业电子而言是其核心和基础的制造环节，尤其是随着智能手机及大量智能终端设备的快速发展，更为高速和高精度的钻孔成为必然，否则会给生产造成巨大的瓶颈，通常，高速的钻孔均采用直线电机进行穿孔，以提高响应能力达到效率的提升，贝加莱的技术在钻孔方面也得到了成功应用，其高动态响应及智能性的驱动系统ACOPOSmulti、开放的软硬件平台为钻孔机提供了优异的技术保障。

贝加莱集成自动化提升开发效率

对于传统的直线电机控制而言，其往往会采用基于PC的运动控制卡，采用脉冲方式进行直线电机的控制，嵌入式卡插在PCI插槽，由Windows的编程工具对其进行运动编程，而机器的逻辑程序则运行于另一个PLC上，基于IEC61131-3的编程，对于有CNC插补要求的控制而言，又需要独立的一个CNC系统和对应的编程工具，而在PLC、PC和CNC系统之间的通信则通过不同的现场总线来实现。

这样会造成以下问题：

多个开发工具需要不同的接口程序或物理网络连接；

故障出现时需要多个方位查找原因，浪费时间；

系统的同步无法很好的保障；

不同单元之间的软件功能受到限制；

无法实现整机各个单元良好的协调；

高效开发的软硬件平台

从图1我们可以看到，基于贝加莱系统的机器控制对此进行了大量的改观，表现在以下几个方面。

（1）灵活而开放的硬件平台

既可以采用标准的PLC，也可以采用Power Panel、PC、Panel PC运行整个机器的控制程序，软件与硬件独立，只根据机器的规模选择相应性价比合适的硬件平台。

它带来的好处在于：

无需额外开发的专用控制器，如CNC、直线电机控制卡等，基于通用标准控制器即可；

软件灵活，非固化的软件，可以自由编辑与定义；

硬件稳定且可靠；

高性价比-无需复杂的多个组件构成，标准化硬件总成本更低。

对于钻孔机而言，一个Power Panel一体化控制器和HMI即可完成高性能机器的控制。

（2）一个唯一的开发平台

软件只有一个Automation Studio，无需多个编程工具，Automation Studio既可以开发逻辑程序，也可以针对定位与同步、CNC和机器人，还可以进行数据采集和回路调节。

这带来的好处在于：

无需学习多个软件和系统；

仿真、编程、调试、维护集于一体；

内部最佳匹配，性能最佳搭配，不浪费资源。

（3）一个总线

总线仅需要一个POWERLINK，100Mbps的实时以太网，其任务周期可达100s。

POWERLINK是目前最为流行的实时以太网技术，并且它支持任意的拓扑结构，对于未来升级与改造也非常方便。

图1 贝加莱开放平台与传统平台的不同

ACOPOSmulti实现直线电机控制

在该机器开发中，采用了ACOPOSmulti伺服驱动技术也是一个亮点，ACPOSmulti驱动系统是基于共直流母线技术的智能型驱动器，其内部可以编程，支持多达6阶高阶曲线的设计能力，并支持虚拟主轴同步、高精度电子齿轮同步等功能。

对于直线电机，其优势在于高动态响应与高精度，基于B&R的ACOPOSmulti可以实现对钻孔机的良好控制，这包括以下几个方面：

（1）参数自整定-适应不同机器的控制需求

对于不同的机器开发而言，直线电机的特性会有所不同，ACOPOSmulti驱动系统具有的参数自整定可以根据机型的不同和运动中的状态变化自行整定参数，以达到最佳的控制效果，而这智能性来自于其内在的算法优化设计，它带来的好处在于：

更为光滑的曲线，机器振动降低；

可以灵活设置，无论OEM机器开发还是End User的机器运行。

（2）虚拟主轴支持多个Z轴同步

对于钻孔机的多个Z轴，例如6-8个Z轴的同步控制较为常见，这需要多个轴之间极高的同步，ACOPOSmulti驱动器可以灵活设置虚拟主轴同步算法，不仅可以实现良好的Z轴同步，同时，也可以单独的Z轴补偿提高其控制精度，该系统有哪些优势？

易于开发不同机器的Z轴同步组合；

精度更高；

POWERLINK的直接交叉通信提升效率，降低CPU负荷。

基于B&R的系统的钻孔机可以达到超过600次/分钟的钻孔速度，并满足客户对于高精度的定位需求，赢得了信任。

摘自《自动化博览》2017年8月刊