研华APAX高性能控制平台与EtherCAT技术巧妙融合实现了在自然环境下的CAN总线通信速度与性能

研华的APAX-5580控制平台，搭配CODESYS实时内核和EtherCAT模块，与伺服马达一起精心打造了一个0.5毫秒扫描周期的铝管切断机，这项技术革新显著提升了铝管切断机的裁切速度与稳定性，从而保障了加工质量。这种解决方案在自然环境中应用CAN总线通信，极大地提高了系统性能。

铝材具有轻便、良好散热、易于成型等特点，因此在建筑幕墙、大厦门窗框架、汽车散热器以及3C产品外壳等多个行业有着广泛应用。而高效率、高准确度的铝材切割机是实现这些加工需求的关键设备。目前市场上普遍使用PLC作为控制设备，但PLC扫描周期往往达到毫秒级别，导致在性能不足的情况下可能会产生不符合规格的瑕疵品。此外，由于梯形图编程方式限制，PLC缺乏灵活性来处理复杂算法，这对提升性能制造商来说是一大难题。

研华提供的一套APAX-5580控制平台与CODESYS实时内核结合的解决方案，为用户提供了一套稳定的硬件基础、一流高速实时内核、一种灵活编程开发环境，以及电子凸轮参数设定和维护能力，使得制造商能够更容易地设计出生产速度更快、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。

为了应对这一挑战，一家名为天津佰沃博思科技有限公司的大型自动化开发公司正在为汽车散热器开发可快速裁剪铝管的一款特殊工具。在原型测试阶段，该公司发现原本规划好的硬件配置基于日系伺服马达和PLC，却无法持续保持预期长度，其原因主要是由于每次长时间运行后都会出现超出预设长度的问题，同时PLC编程环境也给开发人员带来了不小麻烦。

为了解决这些问题，该公司决定改变伺服马达，并寻找一套既能保证稳定又易于开发软硬件解决方案。软件方面要求符合IEC61131-3标准，以便提供一种灵活且直观的编程语言；硬件方面则需要支持数字输入输出信号以监控设备状态，加上支持EtherCAT通讯协议和工业级平板计算机作为人机接口(HMI)功能。

通过整合CODESYS实时内核、APAX-5580控制平台及APAX-5000系列I/O模块以及WOP-1070CK操作面板，研华提供了一种完整且可行性的解决方案。这包括工业级WOP-1070CK操作面板作为人机交互界面，以及安装WES7操作系统与CODESYS实时核心组合成双核处理器优化结构，以确保系统拥有卓越之处所需之待遇。此外，还配备第三方合作伙伴供货的一个脉冲转换模块，可连接指定伺服马达。这样完美融合软硬件整体计划，使得整个系统性能得到巨大的提升，将之前1毫秒至4毫秒扫描周期缩短至仅需半毫秒，不但加速响应速度，也提高了金属材料裁剪质量并有效率，让这款专用工具突破升级瓶颈障碍。

此外，由于代码及其执行效率优化措施，让二者各自独立进行，无论是在执行Windows Embedded Standard 7（简称 WES7）或 CODESYS 等优化措施，都进一步加速程序执行速度，从而取得更加迅速且即刻反应到扫描周期上的提升。这使得该项目中的工厂可以同步推进其最新发明——一个全新的高速铝管裁断器，它将成为未来的其他类似设备发展前沿案例研究参考之一。