▌▌行业状况

目前，大多数新的智能定制家具制造商都使用订单拆分软件通过数据库将订单发送到木工加工设备，然后通过CAM软件的路径优化功能和CNC控制器执行加工程序以实现定制加工。随着订单类型和数量的增加，对木工CNC的加工速度和灵活性提出了更高的要求。传统的CNC系统不能满足这些要求，主要体现在以下几个方面：

• 传统的CNC系统架构是相对封闭的。难以扩展和定制优化，从而很难大幅提高效率。
  

• 传统的控制系统接口很少，可扩展性不足，因此很难集成上下游设备以形成生产线。与市场上最新的机械结构兼容性低；
  

• G / M代码是严格的，因此无法快速适应新处理应用程序的规范。

• 信息化是困难的；数据库和MES系统难以连接，生产线信息化难以实现。

   

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▌▌项目背景

客户是一家集研发，制造和销售于一体的系统集成公司。长期的数控木工铣床客户向我们的客户提出了新的要求，希望进一步升级和优化原始的数控木工铣床的效率和订购方法，同时提高与更高级别软件和MES系统的兼容性。实现在线调度和生产。

▌▌客户的需求

提高加工速度和控制成本：加工速度是设备的核心指标。由于原始控制器是传统的CNC系统，因此轴和程序的数量相对固定。为了满足新的效率要求，客户必须购买三套CNC系统。随着成本的增加，CNC系统之间的通信和调试成本也随之增加。易于连接其他设备：现在连接了原来是独立机械的木工设备。这台CNC木铣床需要一个接口才能连接到上游双头锯的PLC控制器。由于接口不足，传统的CNC系统无法连接到上游PLC。高代码兼容性：原始CNC系统的G代码/ M代码格式很严格。如果新软件引入了新定义的M代码，则需要制造商的R＆D支持，这很困难并且需要很长时间。连接数据库和MES以实现信息化：平板家具的调度和灵活处理要求将客户的设备连接到数据库和MES。原始的系统信息界面很难扩展和集成IT和OT。

▌▌解决方案

为了满足上述客户需求，研华与客户共同开发了WISE-5580多工位木工CNC解决方案，将处理速度从2分钟提高到20秒，实现了多工位扩展并连接了MES。       

研华的边缘控制解决方案，高性能Intel处理核心，采用子核和子系统结构，集Windows7开放式信息环境和CODESYS实时自动化内核于一体，实现多轴运动控制、数控加工、数据库和人机界面功能。嵌入式数控功能允许客户灵活定义M代码，支持EtherCAT总线，打破了传统控制器轴控制的瓶颈，并与世林电气的SDP EtherCAT系列伺服电机驱动器配合，轻松实现多站同时处理，大大提高了设备加工率。模块化接口扩展允许设备连接上下游设备。研华的CODESYS数据库模块允许设备快速连接到MES以实现在线调度。

▌▌项目实施

• AMAX-5580：基于PC的边缘控制器，可通过EtherCAT总线扩展插件I / O模块和伺服驱动器；

• AMAX-5000 I / O模块：基于EtherCAT I / O模块，1.2厘米超薄设计，可实现高达100μs的实时通信控制，并可根据不同型号灵活配置；

• 研华CODESYS PLC控制软件：支持多轴运动控制，CNC G / M代码和ODBC数据库协议，可以实现多轴开放式CNC控制系统，连接IT和OT，并通过数据库和MES实现灵活的处理。

   

▌▌优点

• 集成IT和OT以实现灵活的制造：由于Windows和数据库通信功能，可以集成客户的CAM软件和MES以实现基于订单的生产和灵活制造。

• 轴数不再是瓶颈，极大地提高了处理速度：基于EtherCAT总线技术，它可以快速扩展伺服轴以支持多达128个轴。可以将原始处理站增加到三个站以进行同时处理。装载和卸载不需要人工干预，大大提高了处理速度。

• 丰富的通讯接口连接上游和下游站： 研华的边缘控制器支持RS232 / 422/485，Modbus，EtherCAT，EtherNet / IP，ProfiNET和CANopen接口，使客户可以轻松连接上游双头锯的PLC并结合上下游站组成生产线。

• 开放式CNC系统： 对标准G代码和自定义M代码的支持可用于向客户说明他们可能使用各种高级CAM软件来满足更多订单的要求。

▌▌项目成果

客户的CNC木工生产线使用研华的综合解决方案后，生产效率大大提高。通过将单站处理优化为三站处理，原来的2分钟过程减少到20秒。MES和数据库通信接口集成了信息化和自动化技术，以实现灵活的处理和基于订单的制造。灵活的扩展接口实现了上下游控制设备以及木工和加工生产线的集成。

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