Regeneracja wrzecion i elektrowrzecion, sprzedaż maszyn CNC, obrabiarki, maszyny, naprawa elektrowrzeciona, serwis

Zanim wymienisz system sterowania!

  Przed wymianą sterowania Szanowny Kliencie dokładnie przebadaj swoją maszynę pod względem mechanicznym! Nasza firma nie odpowiada za stan mechaniczny Twojej obrabiarki. A gdy mechanika maszyny została zweryfikowana pozytywnie można przejść do etapu 2 - Instalacji Sterowania CNC: 

Najistotniejsze zasady podczas doboru systemu sterowania CNC:

  1. Dobry system sterowania to połowa sukcesu. To nie wystarczy że mechanika maszyny CNC jest na wysokim poziomie, bardzo ważny jest również sterownik CNC i sposób jego działania. Szybkość rozwoju tego segmentu rynku powoduje, że kilkuletnie maszyny znanych marek będące w doskonałym stanie technicznym, stwarzają problemy związane z przestarzałym systemem sterowania. Dlatego bardzo ważna jest możliwość dokonywanie w przyszłości uaktualnień systemu. Nasz system Beckhoff oparty jest na PC przemysłowym więc instalacja nowszego oprogramowania jest możliwa w każdym momencie, a system CNC jest wciąż rozwijany i może być zawsze reinstalowany w celu polepszenia funkcji i eliminacji wcześniejszych błędów programistów. Ponadto nie trzeba wzywać do tego celu specjalisty, wystarczy informatyk który przeinstaluje oprogramowanie.

  2. Najważniejsze są napędy. Najlepsze są serwonapędy cyfrowe pracujące w systemie DPC (Direct Position Control), które charakteryzują się dużą dokładnością ruchu w stanach dynamicznych.  Maszyny napędzane serwosilnikami powinny osiągać prędkości od 700 mm/s w górę. Silniki krokowe nie powinny być zazwyczaj stosowane w urządzeniach profesjonalnych. Jest to dopuszczalne w lżejszych maszynach pod warunkiem zastosowania dobrze dobranych silników ze sterownikami oraz zastosowania systemu tłumienia rezonansów. W swoich aplikacjach stosujemy napędy cyfrowe Beckhoff-a ( silniki z serii AM2000, wzmacniacze z serii AX2000 z interfejsem EtherCAT) które posiadają wspomniane wymagania. Czasem pozostawiamy napędy które już są w maszynie, lecz są to bardzo wyjątkowe sytuacje. Trzeba pamiętać że oszczędzanie na napędach objawia się problemami z pozycjonowaniem, a co za tym idzie w parze pogorszenie parametrów pracy maszyny.

  3. Szybkość systemu sterowania określa zdolność do przetwarzania danej liczby bloków programu w jednostce czasu. Szybkość przetwarzania istotna jest przede wszystkim w pracach, w których występują skomplikowane kształty, a takie na maszynach CNC obrabiamy najczęściej. Istotna okazuje się tu także możliwość analizowania więcej niż jednego bloku programu na raz. Dzięki temu jesteśmy w stanie tak dostosowywać prędkości w węzłach pomiędzy wektorami, że w przypadku niewielkich kątów pomiędzy nimi, możliwe jest pokonywanie ich z większą niż zerowa prędkością. Taki sposób działania interpolatora nazywamy "Dynamiczną Analizą Wektorów". Sterowanie oparte na PC firmy Beckhoff używa technologii  XFC (Extreme Fast Control)Technology - technologia oparta na IPC która pozwala na deterministyczne, szybkie reakcje. Umożliwia ekstremalnie szybkie sterowanie obrabiarek CNC za pomocą komputera przemysłowego - wspiera obróbkę  z dużymi prędkościami skrawania HSC (High Speed Cutting), oraz z dużymi prędkościami wrzeciona HSS (High Speed Spndle).

  4. Z pracą interpolatora wiąże się kolejny aspekt działania systemu sterowania. Po pierwsze zwykły komputer PC nie nadaje się do bezpośredniej interpolacji ruchów dla maszyn CNC, ponieważ nie ma w swoich zasobach sprzętowych precyzyjnego timera, który mógłby być podstawą czasu dla interpolatora. Dlatego też zainstalowanie oprogramowania CNC na zwykłym komputerze nie pozwoli na prawidłowe sterowanie maszyną. Aby system sterowania sprawdził się profesjonalnie trzeba zastosować komputer przemysłowy (IPC) i to najlepiej z szerokiej gamy komputerów Beckhoff-a ze względu na wykorzystywaną technologię. Beckhoff opracował specjalą technologię która umożliwia szybkie i płynne reakcje wykorzystując (Extreme Fast Control) technologię ekstremalną EFC. Komputery Beckhoff-a stworzone zostały dla CNC więc posiadają bardzo dokładne podstawy czasu. Większość systemów operacyjnych takich jak Windows i Linux nie są systemami czasu rzeczywistego, co oznacza, że impulsy generowane bezpośrednio przez PC-ta np. na port ethernet mogą mieć opóźnienia o nieokreślonej wartości. To powoduje że ruchy generowane w ten sposób zawsze będą miały bardzo niską jakość (drgania, wibracje, szarpanie). Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie interpolatora sprzętowego działającego na zupełnie innym jądrze czasu rzeczywistego jakim jest oprogramowanie systemowe TwinCAT CNC stwożone przez Beckhoff-a. W takim przypadku Windows służy tylko jako interfejs użytkownika, a nie interpolator. Funkcję CNC w czasie rzeczywistym wykonuje oprogramowanie TwinCAT indywidualnie bez udziału systemu Windows.

  5. Komputer IPC to nie wszystko, aby móc sterowć maszyną CNC. Musi być jeszcze urządzenie które przekarze wszystkie informacje o zdażeniu z  sygnałów wejściowych i zasteruje odpowiednie wyjścia sterując maszyną. Tę pracę wykonuje sterownik PLC (Programmable Logic Controller ). Ma on za zadanie sterowanie w czasie rzeczywistym sygnałami I/O z maszyny do komputera oraz z niego do maszyny, co umożliwia monitorowanie stanów osi, magazynu narzędzi i innych urządzeń. W nowoczesnym sterowaniu opartym na IPC (kompterze przemysłowym),  Sterownik PLC jest "wykonany programowo (z ang. soft PLC)", umieszczony w pamięci komputera. Za zbieranie danych i przekazywanie ich do sterownika odpowiedzialny jest przekaźnik "coupler PLC" który jest pewnego rodzaju interfejsem pomiędzy komputerem a maszyną i nie posiada wewnętrznego oprogramowania PLC sterującego maszyną. W nowoczesnych systemach sterowania takich jak Beckhoff, pracujących na szybkich komputerach stosuje się rozwiązania "soft PLC" ponieważ obróbka sygnałów jest szybsza i komunikacja z interpreterem odbywa się w czasie rzeczywistym co daje wielkie zalety. W starych technikach sterowania PLC jest odrębnym mikrosterownikiem który realizuje program oddzielnie - to rozwiązanie ma swoje wady jeśli chodzi o sprzęg z systemem HLI odpowiedzialnym za interpreter, interpolator CNC. W systemach PC-Based-Automation jakim jest Beckhoff, PLC umieszczone jest z interpreterem G kodów w jedym komputerze z bezpośrednim dostępem do pamięci co daje niebagatelną przewagę i możliwości reakcji sterownika CNC na sygnały zewnętrzne oraz zmienne PLC. W konsekwencji takie rozwiązania idealnie nadają się do bardziej skomplikowanych maszyn jak i prostych centr numerycznych, szlifierek precyzyjnych, wykrawarek CNC i mają wiele więcej możliwości programowania skomplikowanych procesów obróbki detali.

  6. Aby komunikacja pomiędzy częściami systemu (Komputer IPC- Coupler PLC -Napędy) odbywała się w czasie rzeczywistym, muszą one być połączone bardzo szybką magistralą danych. Rozwiązania typu port szeregowy, równoległy, czy USB do tego się nie nadają. Do dyspozycji pozostaje tylko ethernet i to na zmodyfikowanej warstwie transportowej. Beckhoff w swoich rozwiązaniach zastosował protokół EtherCAT opierający się na fizycznej warstwie ethernet, co umożliwia przesył dwukierunkowy danych w czasie krótrzym jak 1us. W systemach CNC Beckhoff-a problem komunikacyjny w czasie rzeczywistym nie istnieje.

  7. Dobry system sterowania powinien umożliwiać płynną regulacje prędkości posuwu maszyny - od zera do prędkości zadanej. Powinien również umożliwiać automatyczne generowanie ścieżki narzędzia na podstawie G-kodów z uwzględnieniem korekcji średnicy narzędzia, wybierania kieszeni, wykrywania wysp i wiercenia otworów. Dobrze jest również, gdy system potrafi wyświetlać na ekranie pozycje z ofestami oraz maszynowe. System Beckhoff posiada bardzo rozwinięty interpreter G-kodów. Zawarte w nim kody potrafią również na sterowanie maszynami specjalnymi. Parametry dodatkowe takie jak V.E. pozwalają na wykonywanie skomplikowanych obliczeń w softwer-owym PLC w komputerze sterującym i bezpośrednią komunikację z interpreterem.  Interpreter dzięki tekiemu rozwiązaniu może wykonywać dodatkowe funkcje w maszynach specjalnych.

  8. Wizualizacja procesu obróbki, edycja i organizacja i przenoszenie programów obróbczych. Bardzo łatwa organizacja programów na dysku twardym komputera przemysłowego, prosta edycja programów, symulacja programu, narzędzia CAD/CAM do graficznego projektowania obróbki bezpośrednio na maszynie - wykorzystanie Windows-a do tych celów przynosi korzyści z równoległej współpracy systemu operacyjnego TwinCAT z systemem WindowsXP. Standardowe pamięci USB służą do przenoszenia programów między maszynami i biurem technologicznym. Bezpośrednie połączenie z serwisem poprzez ogólno światową sieć internet, diagnostyka online, wskazanie uszkodzenia zdalnie, monitoring procesów. Możliwe jest również połączenie z bazą danych zakładowych, magazynem. Np. funkcja zużycia narzędzia sygnalizuje zużyte narzędzie wprost do magazynu. Nie trzeba chyba wymieniać więcej zalet takiego systemu sterowania. Zdajemy sobie przecież sprawę z ogromnej siły komputera.

  9. System sterowania dzisiejszych czasów powinien również umożliwiać współpracę z oprogramowaniem CAD/CAM. Najlepiej gdyby umożliwiał zainstalowanie oprogramowania do graficznego projektowania obróbki bezpośrednio na maszynie dlatego system oparty na IPC wyprzedza dedykowane sterowniki ponieważ umozliwia tworzenie procesu obróbi przy stanowisku pracy. System TwinCAT oraz aplikacja HMI współpracuje z oprogramowaniem CAD/CAM umozliwiając nadzwyczajne funkcje które przyśpieszają przygotowanie obróbki skracając czas jego produkcji.

  10. Programowanie obróbki powinno być kompatybilne ze standardami. Kompilator wbudowany w edytor G-kodów - CNC VISCODE opracowane przez CNC SERWIS umożliwia bardzo szybkie przetworzenie programu wygenerowanego dla innego systemu np. systemu Siemens bądź Fanuc i automatyczne wprowadzenie zmian a następnie zapisanie w katalogu NC.  Mając istniejące oprogramowanie CAD/CAM generujące G-kody dla dowolnego systemu nasze oprogramowanie potrafi zamienić niewłaściwe polecenia. Dzięki takiej funkcji nie ma potrzeby aby kupować dodatkowo nowe oprogramowanie CAD/CAM i zmieniać przyzwyczajenia technologów.

 Kompletny sterownik CNC Beckhoff z opisami można zobaczyć tutaj.