总部位于美国加利福尼亚州佩塔卢马的 KVAL 公司凭借其高品质门窗制造机械而闻名遐迩。为了向客户提供最具竞争力的解决方案，KVAL 公司很早前就开始使用最先进的自动化技术;自 2010 年起就一直使用倍福基于 PC 的控制技术。在所有功能中，公司最看重的是软件模块的高度可重用性和各种可用的现场总线和协议标准。
KVAL 公司通过种类繁多的机床满足了门窗制造行业的各种客户需求。“无论客户是要制造室内门还是室外门，我们都可以为他们量身定制我们的机床，以便与他们的具体要求精确匹配。”KVAL 公司软件开发工程师 David Schneider 说道。
通用型硬件和软件平台适用于所有机床类型
对一个将 PLC、运动控制和 HMI 集成在同一个控制平台上以及让机床灵活适应客户具体应用的要求的控制平台的搜寻让 KVAL 公司决定实施倍福基于 PC 的控制技术。“我们的目标是简化机床控制架构，提高系统通讯速度。基于 PC 的控制技术正是我们所需要的：作为一个通用的硬件和软件平台，它让我们能够使用相同的控制系统对我们所有的机床进行自动化改造，从最小型到最大型以及最复杂的机床。”David Schneider 总结说道。
从软件开发工程师的角度来看，将 TwinCAT 用作一个统一的编程和 Runtime 环境以及编程语言选择方面的高度灵活性都是一个巨大的优势。David Schneider 接着说道：“TwinCAT 的软件代码具有高度可重用性。一旦编程完成后，模块就可以在任何一款适用的机床上重新使用。这表示我们能够创建一个功能块库，并实质上“置入”新项目中进料系统、铰链镂铣机或门锁镂铣机的具体代码。这样，我们就能够节省大量工程时间。”
“此外，PC 控制技术的主要优点是现场总线和通讯标准方面的开放性。”David Schneider 强调说道。“我们实施的很多都是由一系列机床和各种设备构成的项目。各台机床之间的高效通讯是最重要的，无论每台机床的固有信号类型是什么样的。EtherCAT 是一种具有灵活拓扑结构的高速现场总线系统，为我们提供了多种通过网关和耦合器连接我们机床和其它协议的选项。TwinCAT 中的软件工具提高了灵活性，并抽象设计网络/协议层中的应用程序。”
针对小批量生产的灵活解决方案
通过 Commander™ 3，KVAL 公司将其成功的机床系列的下一代产品投放到市场中。由于配备了基于 PC 的控制技术，该款 CNC 机床可以提供通用的门和门框铰链镂铣功能。将几何数据保存在用于不同铰链的软件中以及当生产批次改变时能够快速换刀使得 Commander™ 3 特别适合用于小批量生产。“通过基于 PC 的控制平台，我们可以镂铣任何铰链半径、铰链厚度、方角凿、预钻孔、斜切式门边及其它零部件，周期时间只比用于更多受限的例程的周期时间长一点点。在性能、品质及节省时间方面的最大赢家是我们的客户。”David Schneider 如此说道。
可扩展的控制平台：高性价比
“倍福控制解决方案的可扩展性让我们能够在 Commander™ 3 中为需要实现自动化的小型车间量身定制一台机床，这些车间无法满足大型机械的预算。”David Schneider 强调说道。一台装有用于运动控制和 CNC 的 TwinCAT NC I 软件的倍福 CX2020 嵌入式控制器用作集成式控制平台，用于 PLC 和运动控制。“此外，Windows 操作系统让我们能够使用标准工具和程序进行远程诊断和故障排除。”David Schneider 解释说道。
通过使用高性能的 AX5000 系列伺服驱动器，KVAL 只需要一根标准的以太网电缆来连接 EtherCAT 现场总线。David Schneider 认为 EtherCAT 驱动器的宽电压范围也是一大优点：“因为我们卖的都是针对 230 和 480 V AC 电压的机床，先前，我们的物料清单中还必须包括体积庞大、价格昂贵的变压器，或为每一个特定的尺寸常备两个不同功率水平的驱动器。而有了倍福的 AX5000，我们只需要常备一种驱动器即可，大大简化了我们的设计和零部件管理，为客户间接节约了大量成本。”AM8000 系列单电缆伺服电机的使用也带来了巨大的经济效益，由于电机接线和连接器数量都减少了 50%，因此也节约了不少宝贵的调试时间。
KVAL 选择使用 ES 系列 EtherCAT I/O 端子模块，它具有易于安装的可插拔接线层选项。“由于我们的机床被送往全球各地，这也限制了我们的现场调试和维护的能力。由于具有可插拔式接线的特点，我们的客户能够自己进行日常维护，无需特殊的布线知识。”David Schneider 解释说道。
简化开发和调试工作
继 Commander™ 3 取得成功之后，KVAL 公司又将其 990H — 一款高性能的 10 轴 CNC 镂铣机 — 转向使用基于 PC 的控制技术。“我们能够在短短的两个月时间内完成机床编程、测试和装运，包括 G 代码子程序。第一台机床运往澳大利亚，所以简单的调试和故障排除愈加重要。”David Schneider 强调道。不仅如此，更加灵活的自动化过程和简化的接线工作都帮助 KVAL 公司节省了大量宝贵的时间。“过去，我们需要两到四天才能完成机床从接线到运行的过程 — 但还不能完成全部测试工作。而有了基于 PC 和 EtherCAT 的控制系统，整个过程仅需要不到一天的时间。”软件专家如此说道。“通过创建自动测试例程，我们能够省掉此过程所需的繁琐的手动过程。以往的故障排除往往需要检查各根轴和所有的限位开关，以找到问题所在。而现在，这一过程通过 TwinCAT 自动完成，且效率要高很多。”
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