隨著鋁合金門(mén)窗及幕墻廣泛普及，其加工制作方式也趨于集中，過(guò)程中的設(shè)備精度直接影響鋁合金門(mén)窗及幕墻品質(zhì)，且設(shè)備管理的需求也隨之提高。

該行業(yè)的產(chǎn)線主要包括：斷橋鋁產(chǎn)線、真空玻璃產(chǎn)線、鋼化產(chǎn)線及組合產(chǎn)線等。

本次方案分享針對(duì)斷橋鋁產(chǎn)線加工環(huán)節(jié)。一般設(shè)備加工流程：并條壓合，數(shù)控切割鋸，端面銑，鉆銑機(jī)，組角機(jī)，及各類(lèi)衍生設(shè)備。

門(mén)窗數(shù)控鉆銑一體系統(tǒng)

針對(duì)客戶作業(yè)工況的需求，中控微電子為客戶提供了高性價(jià)比的經(jīng)濟(jì)型運(yùn)動(dòng)控制PLC方案——FPC-400控制系統(tǒng)方案。

FPC-400控制系統(tǒng)方案

整體解決方案

FPC-400是中控微電子基于CMC芯片全自主研發(fā)的PLC產(chǎn)品，具有高性能、可靠穩(wěn)定、靈活擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)，能夠滿足門(mén)窗加工的復(fù)雜需求。

在運(yùn)動(dòng)控制性能上，F(xiàn)PC-400支持4路高速脈沖輸出通道，4路高速脈沖輸入通道，最高頻率均為200KHz；支持空間直線插補(bǔ)、平面直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)功能；提供了PLCopen運(yùn)動(dòng)控制指令集；支持直線加減速、S曲線加減速。
在通訊性能上，F(xiàn)PC-400提供1*以太網(wǎng)、1*CAN、2*RS485等通信接口，支持Modbus和CANopen等協(xié)議。

FPC-400控制系統(tǒng)方案

在門(mén)窗加工系統(tǒng)上，中控微電子為客戶提供了HMI+FPC-400 PLC+伺服+變頻器的整體解決方案。

整體解決方案系統(tǒng)圖

控制系統(tǒng)的具體工作邏輯為：FPC-400 PLC接收HMI下發(fā)的加工信息，控制變頻器使主軸高速旋轉(zhuǎn)；控制伺服直線軸使主軸刀具可以在金屬面上繪制規(guī)定的圖形。

該鉆銑機(jī)由4個(gè)伺服軸組成，分別為3個(gè)直線軸（XYZ）和1個(gè)旋轉(zhuǎn)U軸（用于旋轉(zhuǎn)鋁件）；另有1個(gè)變頻軸，用于控制主軸旋轉(zhuǎn)。

鉆銑機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

經(jīng)過(guò)實(shí)施和調(diào)試，門(mén)窗加工系統(tǒng)成功投入使用。這套系統(tǒng)整合了控制、傳感、數(shù)據(jù)采集等多個(gè)功能，并通過(guò)自研PLC控制器實(shí)現(xiàn)了高效、精確的控制。系統(tǒng)能夠自動(dòng)完成同一工件的多圖形加工工藝，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，系統(tǒng)還具備故障診斷和報(bào)警功能，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)中的問(wèn)題。

鎖孔加工效果

結(jié)論

方案難點(diǎn)

多端插補(bǔ)速度混成：加工圖形由多段直線插補(bǔ)段和圓弧插補(bǔ)段構(gòu)成，要求插補(bǔ)段之間的速度銜接值不為0，否則加工出來(lái)的圖形將產(chǎn)生毛邊。FPC-400 PLC支持設(shè)置插補(bǔ)終點(diǎn)速度，當(dāng)插補(bǔ)定位完成時(shí)，此刻的速度即為設(shè)置的終點(diǎn)速度，下一段插補(bǔ)定位的起點(diǎn)速度即為該終點(diǎn)速度，從而實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)段過(guò)渡時(shí)速度非零。

方案優(yōu)勢(shì)

1. FPC-400 PLC支持插補(bǔ)功能，搭配基于PLCopen標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制指令，可以輕易滿足鋁機(jī)的圖形加工需求。

2. FPC-400 PLC支持插補(bǔ)過(guò)渡設(shè)定，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)多段插補(bǔ)的速度混成。

借助該套方案，客戶成功實(shí)現(xiàn)了門(mén)窗加工系統(tǒng)的替換改造，從而為客戶在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得了優(yōu)勢(shì)，也為行業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。