倍福基于 PC 的控制技术和EtherCAT驱动技术在激光机上的应用

由于速度和灵活性在机床应用中很关键，因此，业内常常选择激光加工技术来满足这一需求。激光能够进行切割、焊接和冲孔金属和非金属部件，不会花费高额刀具费用。现代材料的不断使用，如大规模生产中使用的碳纤维或玻璃纤维混合物，需要使用激光机。Wieser Automation 针对这些应用类型利用Beckhoff控制平台的开放性和高速度开发了一款全新的高级机床。

Wieser Automation – Maschinenbau GmbH 成立于 20 多年前，当时只是一个只有一个人的金属加工作坊，该公司总部位于奥地利Scheffau，现在提供完整的定制化解决方案，并提供系统集成服务。公司的经营范围从机械和控制工程设计到生产和装配，以及设备调试和将其与客户的 IT 系统连接。Wieser Automation 公司几乎一半的客户都是汽车行业的，然后是包装、木材加工、钢铁和电子行业。除了完整的生产线之外，Wieser Automation 还生产定制设计的循环系统、旋转分度台、装配和加工单元以及生产、测试和测量设备。

根据激光加工设备销售经理 Ronald Hotter所述，近年来，Wieser Automation 收到越来越多的激光加工系统询价：“激光加工已经成为一个很明显的趋势，如标记、焊接或切割。对于非金属产品，如塑料、玻璃纤维增强塑料、皮革或木材，选择是有限制的。这是我们想要用最新开发的 W:Laser 机床填补的空白。这一解决方案设计为一个具有多个定制选项的标准系统，包括输入和输出正在加工的工件，以及针对不同的材料集成不同的激光类型的选项。它也可作为一个模块化或独立的系统提供。”
 

Wieser Automation 公司激光机床销售经理 Roland Hotter 看到了人们对诸如 W:Laser 3D 激光机日益增长的需求，它们的轴可以以极快的速度和极高的精度控制

TwinCAT和EtherCAT奠定了功能强大的机床的基础

“激光加工”项目约在两年前开始，当时一直在寻找具备优良能力的供应商。Ronald Hotter 回忆道：“在自动化技术领域，我们发现Beckhoff是一个能力非常强的控制和驱动组件供应商，特别是因为在激光加工中，各个组件都以很高的速度运行。这些速度必须使用可靠的机械组件以及专用的、强大的软件平台实现。Beckhoff的TwinCAT自动化软件让我们能够简化编程和操作、缩短培训时间以及加快调试速度。”

TwinCAT CNC 为实现 W:Laser 机床的多层运动和五轴运动提供了所需的性能。这对于 W:Laser 应用来说非常理想，因为 CNC 功能完全基于 PC 和软件。TwinCAT实时内核和功能强大的 PC 平台为基于软件的 CNC 提供了理想的基础，而激光加工中复杂的机床运动和较难的加工任务需要在 CNC 中实时转换，以确保灵活操作和编程。例如，用户能够定义不同的坐标系统或自动为旋转轴生成补偿运动。Wieser Automation 通过五轴加工提供的 3D 加工是这类应用的一个典型例子。

Wieser Automation 也意识到通过今天任何主流的现场总线系统连接不同的 I/O 模块是一个重要的优势。从同一个供应商处获得激光机，并在一个现有的现场总线系统中运行，这一点特别重要。由于Wieser Automation 根据客户特定应用选择激光机，在 I/O 外设方面是否绝对开放非常关键。

开放的通讯标准是必须的

激光加工系统使用EtherCAT现场总线系统实现 I/O 通讯。Roland Hotter 指出了协议开放性的重要性：“我们能够在极短的时间内传输大量数据，此外，机床也必须无缝集成到最终用户的生产环境中。EtherCAT解决了这两项难题。EtherCAT具有良好开放性 — 在我们的案例中与 Profibus 集成 —，这一点对我们来说特别重要，因为我们的很多供应商在这一特殊领域都使用激光源。对于我们的自主开发来说，我们独立于任何客户的规范，可以选择任何现场总线系统。这是一个巨大的优势，我们对我们的选择非常满意，因为EtherCAT给我们带来了最大可能的灵活性。”

PROFIBUS 通过 EL6731 主站/从站端子模块集成，该模块与所有 PROFIBUS 功能兼容，因此能够将任何 PROFIBUS 设备包含在EtherCAT网络中。安全功能，即驱动和安全门监控，通过安装在系统中的TwinSAFE PLC EL6900 与TwinSAFE端子模块 EL1904 和 EL2904 以及TwinSAFE端子盒 EP1908 处理。除了安全相关的数据，Beckhoff系统通过控制柜中的EtherCAT端子模块以及通过 IP 67 端子盒 EP2338 和 EP3184 采集大量模拟量和数字量信号。