TSN終于有落地應(yīng)用了！一臺(tái)印刷機(jī)：65個(gè)軸+18個(gè)虛軸，微秒級(jí)超同步精度
以下文章來(lái)源于控制工程中文版 ，作者Thomas Burke
圖片來(lái)源：CLPA
一家專門生產(chǎn)移印和燙印機(jī)的原始設(shè)備制造商（OEM），使用時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)（TSN）來(lái)提高其運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用的整體性能、準(zhǔn)確性和精度。
印刷和沖壓是要求最嚴(yán)苛的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用之一，因?yàn)樗鼈兪褂枚鄠€(gè)軸，這些軸需要高度同步才能以超乎尋常的速度和高重復(fù)性有效運(yùn)行。在考慮通信需求時(shí)，這些運(yùn)動(dòng)控制功能需要得到跨多個(gè)軸的確定性實(shí)時(shí)通信的支持。
與此同時(shí)，終端用戶對(duì)高速、先進(jìn)機(jī)器的要求越來(lái)越高，這意味著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)（TSN）可以滿足這些要求，并使未來(lái)受益。其中包括使用融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)簡(jiǎn)化機(jī)器設(shè)計(jì)、降低成本和縮短上市時(shí)間。這是通過(guò)組合多種流量來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而不是像過(guò)去那樣只用單個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
為了提供最先進(jìn)的打印技術(shù)服務(wù)，總部位于波蘭的原始設(shè)備制造商（OEM）Keller，希望采用最先進(jìn)和具有創(chuàng)新性的自動(dòng)化設(shè)備和工業(yè)通信解決方案。當(dāng)機(jī)器設(shè)計(jì)師想開(kāi)發(fā)一種通用的模塊化機(jī)器，用于在圓柱形商品（如瓶子）上直接進(jìn)行多色打印時(shí)，他們向自動(dòng)化供應(yīng)商尋求幫助。該團(tuán)隊(duì)著手確定最合適的選擇，以生產(chǎn)出最好的機(jī)器來(lái)支持未來(lái)的發(fā)展和客戶需求。
▲制造商想要實(shí)現(xiàn)一個(gè)非常先進(jìn)和雄心勃勃的裝置，每個(gè)彩色頭有20個(gè)軸，總共有65個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器，此外還有18個(gè)輔助虛擬軸。
01
自動(dòng)化系統(tǒng)使用支持TSN的工業(yè)以太網(wǎng)
這兩家公司開(kāi)發(fā)的獨(dú)特裝置，將絲網(wǎng)印刷和圓柱形物體上的熱沖壓結(jié)合在一起，使用了配置CC-Link IE TSN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。這包括由可編程邏輯控制器（PLC）控制的伺服系統(tǒng)。
他們使用TSN和千兆帶寬的組合，為Keller公司提供了一個(gè)具有完全確定性的控制系統(tǒng)，可以控制多達(dá)128個(gè)軸。它還實(shí)現(xiàn)了微秒量級(jí)的超同步精度。這有助于確保機(jī)器在保持每小時(shí)3,000件（計(jì)劃達(dá)到3,600件）印刷速度的同時(shí)，始終提供高質(zhì)量的印刷品。
三菱電機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)理Michal Cydzik說(shuō)：“Keller想要設(shè)計(jì)一個(gè)非常先進(jìn)裝置，每個(gè)色頭有20個(gè)軸，總共有65個(gè)驅(qū)動(dòng)器，此外還有18個(gè)輔助虛擬軸。CC-Link IE TSN提供了必要的確定性、容量和帶寬來(lái)處理這一問(wèn)題，同時(shí)還能提供制造商所需的性能。”
▲該裝置包括三菱電機(jī)的Melsec MR-J5伺服系統(tǒng)，由iQ-R系列PLC控制，它們均與CC-Link IE TSN兼容。
02
打開(kāi)面向未來(lái)制造業(yè)的大門
獨(dú)特設(shè)計(jì)的機(jī)器為最終用戶提供了一個(gè)模塊化、多功能的先進(jìn)解決方案，可提高生產(chǎn)力、成本效益、靈活性和打印質(zhì)量。此外，該裝置是可擴(kuò)展的，最多可以包含八種顏色（及其必要的軸），并且可以重新配置。它可以擴(kuò)展到額外的打印模塊，以實(shí)現(xiàn)高度集成的系統(tǒng)。其結(jié)果是，通過(guò)開(kāi)放式工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)打造出行業(yè)領(lǐng)先的機(jī)器。
CLPA美洲區(qū)全球戰(zhàn)略顧問(wèn)Thomas Burke表示：“Keller公司已經(jīng)全面利用CC-Link IE TSN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為其客戶創(chuàng)造了高效、高性能的解決方案。此外，它還著眼于未來(lái)，計(jì)劃在同一網(wǎng)絡(luò)上增加視覺(jué)系統(tǒng)等新功能。這種方法不僅簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)流程，還降低了成本，加快了上市速度。Keller 的應(yīng)用是 CC-Link IE TSN如何在各個(gè)行業(yè)發(fā)揮真正作用的一個(gè)很好的例子。”
▲CC-Link IE TSN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為Keller提供的系統(tǒng)，帶來(lái)多達(dá)128個(gè)軸的確定性控制。它還實(shí)現(xiàn)了微秒量級(jí)的極端同步精度。
關(guān)鍵概念：
■ 了解TSN如何幫助打印和沖壓OEM改進(jìn)其運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用。
■ OEM廠商利用CC-Link IE TSN提供可擴(kuò)展的多功能打印解決方案，提高了生產(chǎn)力和靈活性。
思考一下：
TSN如何幫助改善工廠的運(yùn)營(yíng)？
來(lái)源：控制工程
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