科技自动化解决方米乐M6 M6米乐案

　　先进性 开放性 实时性 先进性、开放性、实时性 1. Beckhoff 科技自动化技术特点

　　一、测控系统 测控系统 二、CMS系统方案 三、CNC解决方案 四、烟草行业解决方案 五、机器人 六、印刷包装等

　　在测量测试领域有诸多应用 高速高精度采样模块包括数字量、模拟量、编码器、电能等

　　倍福科技自动化产品---快速信号采样, 记录模拟量值 超采样模块/ EL37xx / EL47xx， 100KHZ采样频率

　　采用基于EtherCAT XFC技术高速数采装置及配套软件、 振动传感器、信号处理装置等组成的高速数采系统。 通过该高速数采系统，有效实现了发动机燃油控制附件 过该高速数采系统 有效实 发动机燃油控制附件 振动数据采集，并为振动仿真试验提供了真实有效的振 动谱。 系统配置,PC PC超采样模块频率测量模块小信号模块 客户特殊需求可通过自行开发EtherCAT模块实现。 客户认为系统性价比高。使用维护方便。 目前使用客户：608，614等研究所

　　用临时紧固件在蒙皮内部预定位之后 ，手工制做所有的孔，部分孔进行锪 窝。之后手工插入实心铆钉并压铆。

　　使用的关节臂机器人配有新型末端执行器，用于在飞机内 部结构中进行实心铆钉的安装。采用多功能末端执行器且 具有高定位精度的机器人 来实现它可以用于制孔和安装 具有高定位精度的机器人，来实现它可以用于制孔和安装 实心铆钉。 功能：装配部件钻孔控制， 系统方案：IPCEL3612EL5101 EL3612用于测量压力，EL5101用于反馈位置

　　广州新电视塔：借助基于 PC 的控制系统实现振动控 制数据采集与远程监控

　　采用高精度模拟量采样模块EL3602，EL6601， EK1521. 用了 2 个伺服轴和不到 50 个模拟量 IO，响应时间 小于 500 微秒，远低于系统要求的1ms 响应时间

　　 早期发现机械损坏  齿轮  轴承  模具损坏监测  减少意外停机时间  高可靠性  提高维护保养效率   降低成本

　　 设备上的机械部件  测试和实验设备  能源领域  包装工业  造纸工业  木材工业 状态监测模块 EL3632 – IEPE 接口 0.03 - 50kSps, 2 通道, 同时采样  汽车工业 测试设备  风力发电设备 海上风机通 常都需要

　　设备特点：超低速、载荷变 化，主要 问题是轴承状态，包括安 装不正、润滑不良、早期 损伤、中后期损坏。常规 振动监测没有效果。 2、齿轮箱 设备特点：低速、高速、变 速变载， 主要问题是轴承损坏与 齿轮啮合不良。齿轮箱轴 承的损坏往往米乐M6 M6米乐引发齿轮、 甚 齿轮轴的损坏 从而 甚至齿轮轴的损坏，从而 导致整个齿轮箱的更换。 因此轴承与齿轮的早期 预警极为关键。 3、发电机 设备特点：发电机对中不良 ，导致轴 承承受过度负荷，会使轴 承寿命降低5-6 倍 倍。发电 发电 机主要问题是轴承损坏。

　　风机叶片不平衡 不对中 轴弯曲. 机械松动 基础簿弱. 轴承状态 齿轮缺陷和破损. 发电机定子和转子故障. 共振问题 润滑不良

　　在线点检定修监控系统 在线点检定修监控系统 由五部分组成 包括数据采集系统 数据传输 数据 在线点检定修监控系统，由五部分组成，包括数据采集系统、数据传输、数据 存储系统、数据分析系统和智能诊断及功率风险曲线模型。 数据采集系统：由高精度16位数据采集器，进行振动、工艺量、开关量的数据 采集 并 采集，并可以通过状态触发进行有条件的数据采集，并将获取的有效数据传 状 发 行有条件 数据采集 并将获取 有效数据传 输至服务器；如果设备出现报警，可以及时提醒用户，让用户及时了解设备 状态。 数据传输系统：利用风场中的光纤环状网络，将数据及时快速的传输，实现设 备数据的实时监控。 备数据的实时监控 数据存储系统：可以将监控设备的数据进行保存，并根据优化压缩策略进行数 据筛选和压缩，保障设备在较长时间内的历史数据。 数据分析系统 通过专业的数据分析方法（频谱 波形 倒谱 包络谱等）方 数据分析系统：通过专业的数据分析方法（频谱、波形、倒谱、包络谱等）方 法进行数据分析比对，发现设备问题，改善设备运行情况。 智能诊断和功率风力曲线模型：通过神经网络、模糊故障树检索等方法进行设 备故障的智能诊断；通过大量数据积累及挖掘建立功率功率风力曲线模型， 便于分析风场发电效率和设备调度运行状况。

　　监测手段：通过安装在线振动数据采集模块 手 安 在线振动数据采集模 ( (EL3632) )及振动传感器，监测 振动传 旋转设备振动波形，分析设备故障频率。 数据来源：多通道在线）、风电实时PLC 系统。 采集流程：通过关键动设备上的传感器获得模拟信号，经过多通道在线数 采模块进行信号采集，本地CMS终端软件处理后，通过以太网将数据 传送至风电场的“设备状态监测与远程诊断系统”服务器，通过与实时 PLC 的软件接口，实时获得各个风力发电机的状态信息，然后实时显 示设备相关数据 并保存有效历史数据到“设备状态监测与远程诊断系 示设备相关数据，并保存有效历史数据到 统”数据库中。 设备监测与评估：通过现场实时数据，实时监测风力发电机关键旋转部件 的运行情况，通过“设备状态监测与远程诊断系统”提供的专 提供的专业分析工具 分析 具 （趋势、波形、频谱、倒谱、共振解调等）进行设备故障分析及设备 运行状态评估。

　　在风机主轴、齿轮箱、发 电机选定位置安装传感器 ，传感器将其采集的信号 通过屏蔽电缆 接入到Beckhoff CMS系 统， 基于PC的CMS系统 将处理完的数据通过网络 发送到事先装有分析软件 的服务器中（位于各风场 ）， 风场工程师通过客户端软 件察看本风场风机的运行 数据，以便进行深入分析 。客户可以将各风 场的数据以增量备份的形 式调到总控中心的服务器 ，进行数据备份、浏览和 分析

　　完整的 CNC 功能， 功能 12个插补通道 一个通道内最多32 个轴的插补运动 遵循 DIN66025 G代码编程语言 五轴功能 样条插补（AKIMA，贝塞尔曲线，HSC曲线） 开放式的现场总线 不同种类的补偿，长度TLC，半径TRC 龙门轴Gantry axis C 轴跟踪Axis 轴跟踪 tracking 主从轴Master/Slave-axis 通道间的轴交换 主轴同步

　　日系的数控系统：Fanuc，三菱 欧系数控系统：西门子802，840. 主要看我们国际客户中的成功应用 主要看我们国际客户中的成功应用。 802D可以考虑用NCI代替，硬件为CX1030。 840D可以考虑用CNC代替，硬件为工控机 通用机床，如3轴以内的车床和铣床，很难用我们的系统代替西门子或 者Fanuc F Fanuc 的客户比西门子更难代替

　　冲床(金方圆数控砖塔冲，母线机) 弯管（德国应用） 磨床 等离子/激光切割（金方圆，中欧激光切割） 激光切割（金方圆 中欧激光切割） 或者这种机器虽然Fanuc或者Simens有类似的型号 但是市面上仍然很多其他数控系统的应用

　　具有快速的EtherCAT的开放式的 总线接口 功能强大的CNC，及 总线接口，功能强大的 及 为米乐M6 M6米乐客户定制开发内核的能力， DMT机型的加工效率同Fanuc相 比提高了20%”。目前DMT机型， 25mm步距的冲压速度达到500次/ 分钟，冲压力达到 50 吨。无论是 Simems还是Fanuc系统，都没有 Beckohff系统的冲压速度快”。采 用开放的总线系统，DMT这个机 器可以非常方便与整个生产线生 上的其他设备通讯。为客户的以 后建立柔性生产线提供了非常方 便的支持。

　　工具磨床客户对加工精度和 具 床客户 加 精度 表面粗糙度要求高，采用脉 冲或 模拟量控制的CNC系统通常 在 表面粗糙度上表现不佳。 倍福系统能够较好解决此问 题。 进口5轴工具磨床价格约为 300万人民币。国内正在逐 步自行研发生产。

　　MTS AG公司是一家主攻数控磨床 软件研发的专业公司， 软件研发的专业公司 专家团队采用公司自主研发核心产 品“tool-kit PROFESSIONAL” 支持由简易到复杂刀具 简 具 的全生产过程及再刃磨工作。 MTS AG公司位于瑞士，作为一家 资深的专业软件开发公司， 公司在全球范围内建立同刀具制造 商及设备制造商的长期合作伙伴关 系。 产 融 产品融合组合式概念设计、一体化 式概 设计 体化 的碰撞控制功能、 可视化效果、在线D模拟选项功能。

　　MTS软件交贵，可以较好的和倍 福CNC数控系统匹配，在技术 数控系统匹配 在技术 上已经做过兼容性测试。 潜在客户： 上海工具厂 武汉机床厂 咸 咸阳数控机床厂 机床 厦门钨业 昆山爱思迪 老系统改造 …

　　CNC内核的开放性。可根据用户需求，修改系统内核，满足客户要求。 CNC操作界面的开放性。开放上位软件所有的源代码。 EtherCAT的开放性。由于越来越多的第三方厂商支持EtherCAT。 CNC和NC的无缝连接。 倍福的CNC包含了NC，只要购买了NC，那么我们就可以使用NCI和NC。 NC中的所有功能就可以随时利用起来，特别是有一些辅助轴的机器。比如上 下料，特殊的米乐M6 M6米乐动作。CNC的运动比较死板，通常只能利用G代码运动。NC则 灵活地多了，有完整的 地多 有完 的PLCOPEN接口 接

　　烟草行业的电控系统的控制两种： 一种为传统的PLC控制。控制循环周期在几十个毫秒。 一种为采用微控制器的电路板控制。这种的控制对实时性要求很 种为采用微控制器的电路板控制 这种的控制对实时性要求很 严格。通过中断来保证对关键信号的微秒甚至纳秒级的响应。

　　烟草行业电控系统经历的几个阶段 A:LED 显示低压电气逻辑单元电路板控制模式 B:显示器单板工控机PLC单元电路板控制模式 C:触摸屏总线;单元电路板控制模式（包括专用的 硬件） 目前将要发展到的阶段 触摸屏总线（EtherCAT）式工控机通用IO模块。

　　卷烟机的电控系统包括逻辑控制系统PLC控制及重量、紧头控制及质量检测系 统 PLC逻辑控制：控制循环周期在几十个毫秒 重量控制及质量检测：对关键时间点的测量与控制必须达到几个微秒。 对于实时性的要求需要用到XFC技术来实现。

　　本系统具有以下特点： 1）采用性能可靠的倍福IPC，重量控制、质量检测 及人机界面在同一 个IPC中运行，数据交换、处理能力强； 中运行 数据交换 处理能力强； 2）采用分布式I/O设计，改变了以往机组的多PLC形式，体现了“集中 处理，分散控制”的思想，系统可靠性增强； 3）采用EtherCAT工业以太网技术，使机组控制系统电气结构更简单、 明晰，数据传输快速可靠； 4) 采用EL1252记录开关量上升沿时间，可以精确到纳秒。 记录开关量上升沿时间 可以精确到纳秒 采用EL3702用来进行模拟量高速采样，可以做到 100KHZ采样频 率。 采用EL5101用来记录带时间戳的编码器位置。 以上数据可以通过EtherCAT分布式时钟进行同步处理。

　　5）重量控制、质量检测功能在IPC中完成，取消电路板，提高系统的可靠 与稳定性； 6）能在线实时监控机组所有分系统的运行状态，便于操作维护； ）能在线实时监控机组所有分系统的运行状态 便于操作维护 7）系统便于扩展，可方便的扩充系统的功能。系统易于组网实现更高一级 的数据采集、管理功能。 数据采集 管 功能

　　TwinCAT机器人软件提供:  节省了单独用于机器人控制的 节省 单独用 机 人控制的CPU  在TwinCAT软件中基层组态、参数设置和调试诊断等。 采用一个 个CPU集中控制PLC/Motion和机器人，解决不同CPU之间的通信  采用 问题。  高效率的软件接口,无需实施CPU之间的复杂通讯。

　　每分钟超过 120 次的拾放能力，非常 适合用于高速装 配、自动检查和包装等应用领域。 DeltaBot 使用无源电缆控制末端 执行器的运动。这种设计便于灵活调 整机器人的工作空间，以适应 各种应用需要。 各种应用需要

　　DeltaBot 选用 Beckhoff 的嵌入式控制器来取代两台 PC 控制器构成的控制系统：其中一台作为实时机器人控制器，另一台 生成机器人运动轨迹、运行 HMI 并连接视觉系统或其它所需的应 用程序。 用程序 能够以 2 kHz 的速率运行 DeltaBot 位置控制器，省去了将 不同的专有技术集成入同一系统的麻烦。这样，AEMK 即可提高 DeltaBot 的定位精度以及重复精度。由于 EtherCAT 提供了一种精确 的时基，程序能够以极高的确定性被执行，因此，新的 DeltaBot 系 统在 靠性 统在可靠性方面有了大幅提升，与以往使用的系统相比，产生的错 有 大幅提 与 往使 的系统相 产生的错 误明显减少。

　　倍福科技自动化技术应用---Delta机器人用于 KOCH公司的包装设备产品

　　华恒焊接 500Kg搬运机器人，机械设计已完成 货到开始调试，大概3月份 Klaus Benz米乐M6 M6米乐 Benz. 4月份到上海 月份到上海一起调试 起调试

　　高威科 已订货，货到开始调试 具备较强的开发能力 此款产品直接推向市场 青岛创想机器人 实验产品，对beckhoff机器人系统的学习过程 上海沃迪自动化 3D-Delta机器人已有意向 目前主要有两种机器人结构客户感兴趣： 前主 有 种机 结构客户感 3D-Delta机器人 机 和 6关节机器 关节机 人

　　Beckhoff公司自动化产品在三 公司自动化产品在三一集团 集团 上海临港基地现代化制造车间中的应用， 项目由华恒焊接公司完成。 主要应用：AGV、RGV小车 无线通讯 机器人解决方案 无线通讯、机器人解决方案。

　　采用产品：工控机控制面板，、 采用产品 工控机控制面板 TwinCAT软件、PLC，、运动控制 、现场总线以及IO模块，并采用了 高端的无线通讯技术和机器人技术

　　套色控制系统是卷筒印刷机的重要组成部 分 负责恒定地以程控方 分，负责恒定地以程控方 式监控套色情况。这是为了同步印刷机的 底色并精确套印各个印刷 单元的颜色。这些控制系统随 着卷筒印刷领域 — 针对联机或脱机印刷工 艺的凹版印刷机、柔版 印刷机、胶印印刷机和丝网印刷机 — 中最 广泛的应用中不断变化 的需求而持续发展。 对于套色控制来说，使用印 标传感器检测过的印标必须与高精度印刷 单元角度位置相匹配 从 单元角度位置相匹配，从 而才能够确定印标位置之间的差值。

　　优势： XFC 技术高精度检测印刷标记. 提高检测精度: 误差小于5 µm 增加灵活性 调试诊断容易 降低开发成本

　　高端 备,机器人等工厂自动化设备。 高端设备 机 等 自 备 新能源风力发电、太阳能发电、潮汐 发 等控制 发电等控制 航空航天发动机、飞控等仿真平台 中科院的采集测试系统，高校科研机 中科院的采集测试系统 高校科研机 构 企业研发中心的测试设备

　　短期 针对客户解决客户所关心的问题 通过产品和技术获取客户 短期：针对客户解决客户所关心的问题，通过产品和技术获取客户

　　长期：深入开展同国内高校科研院所合作，培养Beckhoff产品在各领域的人才和潜在客户。

　　1. 树立在高端自动化技术方面强有力的品牌形象。 2. 成为自动化一个大细分市场的领军人物。 3. 为倍福的营销模式树立一个全新的视角。 4. 为大力推广PC控制技术铺平道路。 5. 介入客户早期的研究开发阶段，为后期设备配套和批量供货创造条件。 6.借助科技自动化理念，扩大Beckhoff产品的应用领域，将倍福的新产品、新 技术带给更多的中国用户，增加销售额。