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臺達(dá)集團(tuán)

1　項目背景

電火花加工能夠針對一些難以切削的材料或形狀復(fù)雜的工件進(jìn)行加工，因而被廣泛應(yīng)用于模具的型腔、型孔等加工。電極是電火花加工的必備件，電極的生產(chǎn)制造包括CNC加工、清洗、三次元檢測等過程。傳統(tǒng)的電極生產(chǎn)線使用人工上下料和啟動設(shè)備運行，耗用較多人力。隨著人力成本的上升和企業(yè)信息化管理的要求，打造柔性、智能的全自動電極生產(chǎn)線，成為許多模具制造企業(yè)或單位的當(dāng)務(wù)之急。

某全自動電極生產(chǎn)線由料庫、軌道小車（RGV）、CNC、清洗機、暫存臺、AGV、CMM、機械臂和分揀線等設(shè)備組成。基于全自動電極生產(chǎn)線的要求，臺達(dá)為其提供了由高功能中型控制器（PLC）AH500系列、無線路由器DVW系列等工業(yè)自動化產(chǎn)品和相應(yīng)資訊管理軟件組成的解決方案，控制AGV、RGV、機械臂、CNC、CMM等智能設(shè)備，實現(xiàn)電極生產(chǎn)中的自動掃碼、加工、清洗、檢測和分揀等過程。

臺達(dá)全自動電極生產(chǎn)線解決方案整體架構(gòu)圖

2　項目方案

全自動電極生產(chǎn)線控制要求對電極的加工、檢測與分揀進(jìn)行資訊管理，料庫、掃描槍、機械臂、CNC、CMM、AGV等設(shè)備間要有便捷的信息交互，同時對軌道小車位置可以斷電記憶。

臺達(dá)解決方案采用3臺IPC/PPC并通過開發(fā)和運行客制化的軟件來實現(xiàn)電極加工、檢測和分揀所需的資訊管理（設(shè)備動作控制部分完全交給PLC），另有1臺或多臺IPC/PPC用于監(jiān)控CNC狀態(tài)。

方案中，主站采用臺達(dá)AH500系列PLC并使用AHCPU510-EN等自帶以太網(wǎng)口的CPU模塊，以便與其他臺達(dá)PLC或模塊組成便捷的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)。軌道小車端采用DVP12SE系列PLC自帶串口與掃描槍進(jìn)行自由串口通訊（RS指令）、DVP12SE系列PLC主機自帶網(wǎng)口與機械手進(jìn)行自由網(wǎng)口通訊（ETHRS指令）；擴(kuò)展的DVPEN01-SL模塊和DVW實現(xiàn)DVP12SE主機與主站PLC的無線通訊；臺達(dá)ASDA-A2系列絕對值伺服馬達(dá)，實現(xiàn)小車行進(jìn)和位置記憶。AGV端采用DVP12SE主機和DVW無線路由器，實現(xiàn)AGV控制和AGV與主站PLC的無線通訊。料庫端采用以太網(wǎng)遠(yuǎn)程I/O模塊RTU-EN01搭配S系列DI/DO，實現(xiàn)對料庫各倉位物料狀態(tài)的檢測和指示；RTU-EN01模塊與主站PLC通過有線通訊。CNC、清洗機、暫存臺和分揀機端分別采用DVP12SE、DVP10MC11T等PLC主機和S系列DI/DO模塊監(jiān)示或控制設(shè)備；這些PLC與主站PLC間通過有線或無線通訊。

在臺達(dá)ISPSoft軟件的HWCONFIG中，可直接配置主站PLC與其他PLC或模塊通過以太網(wǎng)或串口的數(shù)據(jù)交換，無需編程；使用AHCPU510-EN模塊時，可最多配置32條以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換連線。對于PLC與PC間的數(shù)據(jù)交換，臺達(dá)則提供了以Windows API為基礎(chǔ)、支持MODBUS或MODBUS TCP協(xié)議的DMT函數(shù)庫，因而用戶可以在PC端非常容易地讀寫PLC裝置的值，從而縮短項目開發(fā)的時間。DVP12SE與機械的自由網(wǎng)口通訊，是通過使用DVP12SE主機自帶網(wǎng)口和ETHRS指令來實現(xiàn)的。

臺達(dá)AH500系列PLC

3　項目總結(jié)

此案例是臺達(dá)工業(yè)自動化產(chǎn)品在全自動化電極生產(chǎn)線上實施的一次從設(shè)備端、控制端到信息端的完整解決方案，亦是臺達(dá)產(chǎn)品間便捷的通信功能和從上到下整合能力的綜合體現(xiàn)。該方案實現(xiàn)了電極生產(chǎn)中的自動掃碼、加工、清洗、檢測和分揀等功能，得到客戶方的肯定。

摘自《自動化博覽》2017年8月刊