預應力混凝土構件的全自動生產(chǎn)

目前，在建筑項目中使用已經(jīng)整形并包含管道工程和照明所需的切口的預應力混凝土構件是很常見的?；炷量招陌逡獌?yōu)于其它天花板設計，因為它們需要的混凝土量較少，但承載能力卻完全相同。Echo Precast Engineering 公司是 Progress 集團旗下一員，主要建造用于生產(chǎn)類似構件的機器。由于具有靈活的適應能力，并配備最新的控制技術，機器能夠高效地生產(chǎn)出定制構件。倍?；?PC 的控制器不僅可以運行設備，而且還能夠根據(jù)建筑圖紙確定切口位置和其他細節(jié)。

Echo Precast Engineering 公司總部位于比利時豪特哈倫，是一家知名的生產(chǎn)預應力混凝土建筑材料（最寬 2.4 米，最長 120 米）機器的制造商。“我們面對的是一個非常特殊的市場。”Echo Precast Engineering 公司自動化工程師 Jo Nijs 說道。“機器在惡劣的環(huán)境條件下運行，還必須保持出色的精度。”

Beckhoff 的CX2020 嵌入式控制器控制混凝土空心板擠出機

Echo Precast Engineering 公司最近開發(fā)的最新一代機器 X-Liner^?是一款采用螺旋鉆沿著軌道往復運動將混凝土壓制成模板的擠出機?！盀榱舜_?；炷翉姸群投谈稍飼r間一致，我們必須用相對復雜的算法控制材料密度。通過振動碾壓混凝土，同時補償混凝土成分和儲料斗中的數(shù)量中可能存在的偏差，是我們核心競爭力的一部分。請不要忘記，混凝土是一種具有不同性質(zhì)的復合材料產(chǎn)品?！盝o Nijs 解釋說道。

“我們已經(jīng)在 Progress 集團內(nèi)標準化了倍福的自動化技術，包括 Echo Precast Engineering 公司?！边@位自動化專家說道?！盎?PC 的控制平臺具備的可靠性和靈活性正是我們的機器所需要的。此外，和我們一樣，倍福也是一個全球巨頭。這意味著，無論我們的客戶在哪里，我們都可以給他們提供支持，一接到通知就可以采購更換的零部件。

“我們的機器設計使得所有智能都可以保留在控制器中。這樣，換好的零部件只需要稍微配置一下即可。由于預應力預制混凝土板的市場需求瞬息萬變，因此短設置更換時間就極為重要。僅需一名操作人員即可在不到 30 分鐘的時間內(nèi)完成 X-Liner? 的重新配置工作?！盝o Nijs 說道。

定尺寸切割空心板裝運到已經(jīng)為管道和電線預切開口的施工現(xiàn)場

應用軟件與 PLC 同時運行

一旦 X-Liner^?澆制完成一個預制板構件之后，另一臺機器，即繪圖儀，就立即沿著軌道運行，并用顏料標注空心板位置以及管道線和其它將在下一步驟中切削的開口。繪圖儀完全獨立自主地運行。標記在一個根據(jù)結構圖生成的 PXML 文件中指定。Echo Precast Engineering公司工程師 Stef Verhelst 說道：“文件通過 WiFi 或 U 盤下載到 CX2020 控制器中。Echo 控制軟件將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成繪圖儀坐標。坐標被發(fā)送給 PLC，在這里，它們用于控制繪圖儀的 X 和 Y 軸?！北陡１壤麜r分公司的銷售經(jīng)理 Johny Vangeel 補充道：“基于 PC 的平臺對這一步有著巨大的影響。在 Windows 7 下面開發(fā)的應用軟件可以在 CX2020 上與 PLC 環(huán)境同時運行。PC 環(huán)境和 TwinCAT PLC 通過 TwinCAT ADS 互相通訊。PLC 接收一個 ADS 地址，從這個地址可以讀取又 Echo 控制軟件計算得出的坐標?！?/p>

結構緊湊、經(jīng)濟且高動態(tài)的驅(qū)動器

由于繪圖儀的可及范圍為 50 厘米，它沿著混凝土構件運行，以每分鐘 1.5 米的速度進行標注。倍福銷售工程師 Bert Cuypers 解釋道：“機器的輪子配備了 AX5000 EtherCAT 伺服驅(qū)動器，并采用 AM8000 單電纜伺服電機來驅(qū)動軸。繪圖儀還有一根 Z 軸，以適應空心板的厚度。此軸使用的伺服電機由一個 EL7201 伺服端子模塊控制。”由于 CX2020 在閉環(huán)控制電路中實現(xiàn)所有運動控制應用，因此，無需再進一步編程或調(diào)整驅(qū)動器、編碼器及其它組件。

精確定位幫助節(jié)約原材料

當機器運動時，控制器就會從其輪子中嵌入的編碼器接收反饋信息。繪圖儀還配備了一個激光傳感器，它可以非常精確地確定與永久安裝在生成設施中的反射器有關的絕對位置。“當我們在整個 120 米的距離內(nèi)上下運行機器時，定位精度仍然保持在 1.5 毫米?！盝o Nijs 說道。“這要遠比建筑標準要求的精確。但這對我們的客戶來說非常重要，因為它可以幫助他們節(jié)約原材料?！?/p>

將所有智能組件整合到控制平臺的方案也同樣適用于可視化系統(tǒng)。機器還配備了 CP29xx 系列多點觸控控制面板作為操作界面。CX2020 和安裝在遠處的控制面板之間的通訊通過倍福的CP-Link 4 連接技術實現(xiàn)。

機器通過 CP29xx 系列多點觸控面板操作。CX2020 嵌入式控制器和控制面板之間的通訊通過長距離 CP-Link 4 連接技術實現(xiàn)

Beckhoff 基于 PC 的控制技術助力實現(xiàn)高級功能

自 2014 年起，Echo Precast Engineering 就使用 CX2020 作為其鋸床控制器。它們沿著像繪圖儀一樣的軌道運行，但在當時，仍然必須手動定位。為了進行切削，操作人員用繪圖儀以前使用的激光投射光束來校準標記。但 Echo Precast Engineering 公司已經(jīng)在開展下一步工作。將來，鋸床也將能夠使用相同的 PXML 文件，從而不再需要定位標注。“由于基于 PC 的控制器能夠輕松實現(xiàn)這一切，這將是我們即將進行的下一個邏輯步驟。”Jo Nijs 說道。“基于 PC 的的控制系統(tǒng)給我們帶來的另一個好處是，我們的機器中可以安裝 TeamViewer 軟件，這樣我們就能夠登錄我們客戶的機器并實時采取措施?！?/p>

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