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總部位于瑞士Duggingen的Haeusler公司是全球大型金屬板材成型設(shè)備的領(lǐng)先企業(yè)之一。2020年底，他們向中國最大的造船廠交付了一臺1245噸的巨型矯直機。據(jù)該公司介紹，這座工廠在全球同類工廠中規(guī)模最大，主要生產(chǎn)油輪船體。倍福基于PC的控制技術(shù)確保將用于精確成型鋼結(jié)構(gòu)件的巨大力量引導至正確的方向。 

Haeusler是一家專用機床制造企業(yè)，成立于1936年，目前擁有員工約120名員工。公司自成立之初就著眼于各種機床和生產(chǎn)線的研發(fā)設(shè)計，包括客戶定制設(shè)計，這些機床和生產(chǎn)線廣泛應(yīng)用于金屬板材加工，以及風力發(fā)電機塔、管道、阿麗亞娜系列火箭、造船或發(fā)電設(shè)備和反應(yīng)堆保護外殼制造等應(yīng)用。經(jīng)過18個月的設(shè)計和施工，最新的RI 4000X87矯直機已交付給中國客戶。該公司下屬多家造船廠，可以生產(chǎn)油輪、貨輪、客輪以及快艇各種船只。 

擁有80多年豐富的矯直機經(jīng)驗

Haeusler利用其80多年的豐富經(jīng)驗開發(fā)了客戶專用的矯直系統(tǒng)，即RI機床系列，它可以根據(jù)具體的技術(shù)規(guī)格，配備5個、7個、9個或11個矯直輥。包括最新的巨型成型系統(tǒng)，該系統(tǒng)高12米，自重1245噸，配備5個大型矯直輥，在成型過程中可以施加高達19000噸的力。它能夠加工120毫米厚、4米寬、12米長且重達45噸的高強度鋼板（屈服強度為1000N/mm²）。Haeusler認為，該機床系列能夠加工巨型金屬板材，與傳統(tǒng)的矯直解決方案相比具有明顯的優(yōu)勢。

這種巨型鋼板的加工與僅幾毫米厚的常見金屬板材的加工完全沒有可比性。在加工巨型鋼板時，更多是需要均勻?qū)R板材（有時在加工過程中會出現(xiàn)輕微的波浪紋），以便進行后續(xù)的加工。另一項任務(wù)是通過多次冷軋，使得板材中的應(yīng)力均勻分布。RI系列在性能上具有很多優(yōu)勢，如特殊的輥子單獨調(diào)整功能，可以高效矯直較薄和極厚的板材。矯直輥直接驅(qū)動裝置具有自動速度補償功能，并集成過載保護元件。 

智能化機床控制系統(tǒng)助力提升加工質(zhì)量

據(jù)Haeusler介紹，RI系列的另一個特點是采用了智能化機床控制系統(tǒng)。倍福基于PC的控制技術(shù)讓用戶能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)最佳加工效果。模塊化組件通過高性能EtherCAT通信系統(tǒng)進行分布和組網(wǎng)，可以很好地滿足矯直機的特殊要求。Haeusler公司電氣部副主任Patrick Stadler解釋說道：“倍福的優(yōu)勢在于其產(chǎn)品豐富，覆蓋面廣，特別是基于PC的控制技術(shù)和EtherCAT技術(shù)還具有的良好開放性。這意味著，在需要時，我們可以輕松集成位置測量系統(tǒng)等第三方組件。更重要的是，工廠里還安裝一臺控制計算機，用于下游的測量應(yīng)用，這樣就可以在矯直后進行質(zhì)量檢查。使用EtherCAT橋接端子模塊EL6695可以連接這兩臺控制器，以最小的工作量實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)通信。我們還使用ADS在控制器之間通過TCP/IP傳輸過程參數(shù)，并將參數(shù)傳輸?shù)轿覀冏约洪_發(fā)的人機界面，我們也很欣賞該界面在這方面的開放性。”Patrick Stadler還舉了另外一個例子，即用于測量拉直的鋼板平面度的高精度激光器：“激光器有一個RS422接口，可以輕松與EL6021串口端子模塊和相應(yīng)的TwinCAT功能庫整合于一體，無需進行費時費力的項目規(guī)劃。” 

最新機床的整體控制通過兩臺C6920 控制柜式工業(yè)PC實現(xiàn)。這些設(shè)備通過高效的CP-Link 4單電纜解決方案連接CP2919（19英寸顯示屏）或CP2924（24英寸顯示屏）控制面板，它們內(nèi)置在操作面板中，用作方便的多點觸控HMI。控制軟件使用的是TwinCAT PLC液壓定位（TS5810）軟件庫，它構(gòu)成了整個軸線控制和協(xié)調(diào)巨大力量的基礎(chǔ)，Patrick Stadler認為：“一個復雜的液壓系統(tǒng)由一個8000升的油箱供油，每分鐘可輸送3500升油。同時實現(xiàn)七根軸的液壓扭矩控制，扭矩高達1000萬Nm。系統(tǒng)的供電電流高達2500A（滿負荷），其中大部分用于液壓系統(tǒng)。”Patrick Stadler還看到了TwinCAT OPC UA Server（TS6100）的另一個優(yōu)勢：“有了這個OPC UA接口，最終用戶可以選擇將機床高效集成到他們的車間管理系統(tǒng)中。”

分布在工廠內(nèi)多個控制柜中的I/O層包括9個EtherCAT耦合器EK1100，9個EtherCAT拓撲擴展模塊EK1122和150多個EtherCAT端子模塊，包括36個EL1008數(shù)字量輸入端子模塊和28個EL2008、EL2024或EL2088數(shù)字量輸出端子模塊，以及4個EL2535 2通道脈寬電流電流端子模塊。倍福提供的各種可用于采集模擬量值的端子模塊也為Haeusler帶來了很多優(yōu)勢。例如，EL3413-0001電力測量端子模塊最高可以測量600 V的交流電，可用于直接集成功能特別強大的機床組件。此外還有27個EL3152、EL3162和EL3255 EtherCAT模擬量輸入端子模塊和7個 EL4032和EL4034模擬量輸出端子模塊也可用于采集模擬量值。其它使用的I/O端子模塊有EL5152增量編碼器接口端子模塊、EL6021（RS422/RS485）串行接口端子模塊、EL6080 EtherCAT 內(nèi)存端子模塊和EL6695 EtherCAT橋接端子模塊。