Modicon M258作為施耐德電氣一款結(jié)構(gòu)緊湊,、高性能和高可擴(kuò)展性的中型PLC,，主要面向如包裝、機(jī)床,、物料傳輸與倉儲(chǔ)設(shè)備、紡織以及木工機(jī)械設(shè)備等OEM客戶應(yīng)用,，可以為速度控制、高速計(jì)數(shù),、軸控制以及信息交互提供高性能的電氣控制解決方案。
　　一,、設(shè)備用途：
　　該客戶是濟(jì)南市掛牌保護(hù)的十大企業(yè)之一,，是全國大型成套設(shè)備的主要生產(chǎn)基地。目前主要涉及的產(chǎn)品及行業(yè)有門窗幕墻加工設(shè)備,、太陽能光伏組件設(shè)備,、建筑機(jī)械設(shè)備、 鐵塔設(shè)備,、鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)備等，已有五項(xiàng)產(chǎn)品被國家建設(shè)部列入"建設(shè)部重點(diǎn)科技成果推廣項(xiàng)目",，四項(xiàng)產(chǎn)品被國家科技部列入"火炬計(jì)劃項(xiàng)目"。H型鋼數(shù)控沖孔生產(chǎn)線項(xiàng)目是濟(jì)南市2011年科學(xué)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃第一批項(xiàng)目之一,，其成功研制填補(bǔ)了國內(nèi)空白，迄今已獲國家多項(xiàng)發(fā)明和實(shí)用新型專利,，達(dá)到國際先進(jìn)水平，也標(biāo)志著該客戶在國內(nèi)外先進(jìn)鋼構(gòu)數(shù)控設(shè)備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)核心技術(shù)的突破性創(chuàng)新,。
　　H型鋼數(shù)控沖孔可實(shí)現(xiàn)對(duì)H型鋼的快速翻轉(zhuǎn)和沖孔加工，主要用于工業(yè)與民用建筑梁柱構(gòu)件,；工業(yè)構(gòu)筑結(jié)構(gòu)承重柱架,；地下工程鋼樁及支撐保護(hù)結(jié)構(gòu),；石油化工及電力工業(yè)設(shè)備結(jié)構(gòu)；高鐵,、軌道、船舶交通梁框構(gòu)架,；港口傳送、高速公路擋板支架等結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)加工,。
　　二,、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
　　H型鋼數(shù)控沖孔生產(chǎn)線在結(jié)構(gòu)上和應(yīng)用上取得了全新的突破,。其結(jié)構(gòu)簡單且功能強(qiáng)大，其特征在于翼面沖孔主機(jī)對(duì)H型鋼的翼面進(jìn)行沖孔,，腹面沖孔機(jī)對(duì)H型鋼的腹面進(jìn)行沖孔,。翼板沖孔主機(jī)實(shí)現(xiàn)雙沖頭同步?jīng)_孔功能,，并可根據(jù)上位監(jiān)控實(shí)現(xiàn)預(yù)置設(shè)定代碼程序、多角度自動(dòng)翻轉(zhuǎn)和CAD功能,。

　　該線工藝結(jié)構(gòu)先進(jìn)、加工精度高,、生產(chǎn)效率高，是傳統(tǒng)鉆削加工效率的20倍,；可加工生產(chǎn)長2m~12m、翼面×腹面為100×150mm~175×300mm的H型（近類）鋼,；沖孔孔徑Ф12~Ф20mm,、重復(fù)定位精度±0.02mm,、定位精度±0.1mm、加工精度小于等于0.25mm,。
　　三、工藝簡介：
　　1. 上料：將 H 型鋼上到上料料臺(tái)上,， 上料料臺(tái)通過液壓升降系統(tǒng)把 H 型鋼升到合適位置。
　　2. 送料：采用電磁鐵送料,，將 H 型鋼從上料臺(tái)進(jìn)入上料道,。
　　3. 加工：本產(chǎn)品采用 X軸 3臺(tái)伺服電機(jī),，接力控制將 H 型鋼從進(jìn)料道送到出料道,，并對(duì) H 型鋼的長度方向進(jìn)行定位，3 臺(tái)伺服均采用摩擦送料,，外接編碼器進(jìn)行實(shí)際位置反饋,，進(jìn)行全閉環(huán)控制。Y 軸和Z軸 由伺服經(jīng)絲杠進(jìn)行定位,。
　　4. 根據(jù)加工程序?qū)ぜM(jìn)行上翼面和腹面的沖孔，加工完成后,，由電磁鐵把 H 型鋼從出料道進(jìn)入翻轉(zhuǎn)料臺(tái)。
　　5. 翻轉(zhuǎn)：對(duì) H 型鋼進(jìn)行翻轉(zhuǎn),，翻轉(zhuǎn)完成后 H 型鋼由出料道經(jīng)X軸 接力送入進(jìn)料道。
　　6. 對(duì) H 型鋼的下翼面進(jìn)行加工,，加工完成后出料。
　　四,、控制需求及方案描述：
　　· 　 IO點(diǎn)：
　　總共DI110點(diǎn)和DO56點(diǎn)。
　　· 　伺服電機(jī)：
　　5臺(tái)伺服電機(jī),，其中3臺(tái)物料輸送電機(jī)摩擦送料，需要全閉環(huán)控制,。
　　· 　上位組態(tài)軟件：
　　上位工控機(jī)的組態(tài)軟件為VB編程，需要與PLC實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換,。

　　本方案上位機(jī)采用PC,，管理軟件VB開發(fā),，實(shí)現(xiàn)加工工件的CAD繪圖和加工程序錄入，以及對(duì)機(jī)器的工作狀態(tài)及故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,。下位機(jī)采用M258 PLC， 通過集成的CANopen總線對(duì)5臺(tái)Lexum32伺服控制,。上位PC和下位PLC通過集成的Ethernet端口通訊。
　　3臺(tái)摩擦送料電機(jī),，采用Lexium32M伺服外接第二路編碼器的全閉環(huán)控制方式實(shí)現(xiàn),。Lexium32M伺服通過修改幾個(gè)控制參數(shù),，即可通過SoMachine集成的功能塊實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器的第二路編碼器反饋的全閉環(huán)控制。
　　5臺(tái)Lexium32伺服通過共直流母線連接,，降低設(shè)備能耗,。
　　五,、Schneider整體解決方案優(yōu)勢：
　　Schneider整體解決方案在此案例的架構(gòu)為M258 PLC+Lexium32伺服，其典型特征為PLC集成數(shù)個(gè)通訊端口,，以及Lexium32伺服可實(shí)現(xiàn)對(duì)外接編碼器的全閉環(huán)控制。
　　· 　PLC高集成性,，既提高通訊穩(wěn)定性，又降低控制方案成本,。M258 PLC集成了CANopen,、Ethernet,、Modbus端口，無需擴(kuò)展通訊模塊,。
　　· 　高精度的全閉環(huán)控制。外接編碼器信號(hào)直接進(jìn)入Lexium32M伺服驅(qū)動(dòng)器,，簡單易用,，而傳統(tǒng)方案是外接編碼器信號(hào)進(jìn)入PLC,，編程復(fù)雜，成本又高,。
　　· 　電氣安裝方便。一根CANopen總線電纜連接5臺(tái)伺服,，而Lexium32伺服驅(qū)動(dòng)器為書本型設(shè)計(jì),，可緊靠一起并排安裝,。
　　· 　節(jié)能增效。5臺(tái)Lexium32伺服通過共直流母線連接，相比傳統(tǒng)鉆削加工設(shè)備降低能耗10%以上,。
　　· 　加工精度高、生產(chǎn)效率高,，該機(jī)型是國內(nèi)首創(chuàng)，傳統(tǒng)鉆孔機(jī)為單機(jī)間歇性加工,，裝載和卸載型材比較耗時(shí),；此設(shè)備為連續(xù)式加工,，是傳統(tǒng)鉆孔機(jī)加工效率的20倍，為每個(gè)工作班的加工量統(tǒng)計(jì),。