研华APAX高性能控制平台与EtherCAT现场总线技术的完美融合自然界中的速度与效率演示PPT

研华的APAX-5580控制平台，搭配CODESYS实时内核和EtherCAT模块，与伺服马达一起构建了一个0.5毫秒扫描周期的铝管切断机，这极大地提高了铝管切断机的裁切速度和稳定性，从而确保加工质量。这种方案对于提升铝制品产量和质量至关重要。

目前，大多数铝材切割机使用PLC来控制机械部件以实现自动化切割，但PLC的扫描周期通常在毫秒级别，性能不足且易产生不符合规格的瑕疵产品。此外，由于梯形图编程限制，PLC难以处理复杂算法，使得设备制造商难以提升性能。

研华提供的一套解决方案结合了APAX-5580控制平台、CODESYS实时内核、APAX-5000系列I/O模块以及WOP-1070CK操作面板，为设备制造商提供了一个稳定的硬件控制平台、高速扫描的实时内核、灵活编程环境，以及电子凸轮等特点，让他们更容易开发出生产速度更快、裁切精度更高、质量更稳定的铝材切割机，从而增强其市场竞争力。

系统需求

天津佰沃博思科技有限公司正在为汽车散热器开发可高速裁切的铝管切断机，但原型机未能达到预期速度与精度。这款设备原本规划的是用PLC与日系伺服马达执行，但是发现每次运行后都会超出预设长度，并且PLC编程环境局限性让开发人员感到辛苦。

为了寻找一种既能保证稳定又容易开发软硬件解决方案，该公司决定寻找新的伺服马达，并要求新方案必须符合IEC61131-3标准，以便提供灵活编程环境；支持梯形图(LD)与结构化文字(ST)两种编程语言；并具有电子凸轮完成切断作业功能。同时，它还需要一个能够保障稳定性与实时性的控制平台；数字输入输出信号接收能力；支持EtherCAT通讯协议及脉冲转换模块连接伺服马达，以及工业级平板计算机作为HMI（人机接口）。

系统概述

研华整合了CODESYS实时内核、APAX-5580控制平台、APAX-5000系列I/O模块及WOP-1070CK操作面板，这套完整解决方案使得设备制造商可以顺利开发出兼具速度与精度的铝管切断机。除了工业等级WOP-1070CK作为人-machine interface之外，安装有Windows Embedded Standard 7操作系统及CODESYS实时内核的双核处理器优化设计，使得系统保持绝佳稳定性与实时性。而通过支持EtherCAT通讯协议及其第三方合作伙伴的脉冲转换模块，APAX-5580即可连接指定选用的伺服马达。这样的完善软硬件整合提升了系统性能，将扫描周期从原来3～4毫秒改为仅需0.5毫秒，不仅加快响应时间，还提高了剪刀片材料分离效率和品质。

研究中的WES7操作系统及 CODESYS 实时核心都是经过优化软件，它们通过筛选必要功能并将双核处理器各自独立执行优化措施，让系统执行速度再加快，因此取得更多快捷、高效的地步。此外， CODESYS 支持六种标准编程语言，即IL, ST, FBD, LD, CFC 和 SFC，对于项目中复杂算法需求，可采用ST或FBD语言进行快速设计，而对非代码逻辑，则可利用LD进行简洁描述。这意味着项目可以尽早完成，同时满足不同技术背景下的用户需求。在实际应用中，这台PAC运动控制平台还包含了一些特殊配置，如数字输入/输出(I/O) 模组来监控各种状态信息，以此确保整个过程更加安全有效。

结论

在这个讲求速度与精度领域，如果想要在受限条件下充分发挥设备潜力，就必须有适当工具来帮助我们克服这些挑战。这个项目是典型案例，其中最初由于传统PLC限制导致所需产品无法达到预期效果。但是，当工控专业团队把握住创新机会，他们选择了一套基于最新技术如 EtherCAT 的 APAX 系列 控制器和 CODESYS 开发工具，那么情况就完全改变了：这不仅缩短到1毫秒甚至只有 500 微妙，就像自然界中的流水般无阻碍地完成任务，无疑这是对现有技术的一个巨大飞跃。此外，由于研华中国团队提供全面的服务从测试到培训，再到项目实施，我们相信这项革新将会推动未来所有类似自动化工程工作，加速发展进步路线走向成功。