项目亮点

　　研华协助纺织设备制造商以电子凸轮取代机械凸轮，并提供同时支持CAN bus与EtherCAT的PAC控制平台。将需连续定速定位控制的设备产能从每分75米大幅提高到120米，抢占「弹性制造」与「客制化」商机。

　　项目需求

　　已有近百年自主开发经验的青岛纺织机械股份有限公司，专门设计、制造与销售纺织机械专用设备及相关配件，多次被评选为中国纺织机械行业的技术创新企业与最佳设备供货商。

　　该公司生产的高速倍捻机采用控制器加变频马达，使用的是传统机械凸轮。但是具有只能做单一款筒纱的局限性，为了让倍捻机可以生产不同规格的纱线，也为了让单一筒纱在不同加工阶段可以调整运动曲线，该公司需要导入电子凸轮取代原有的机械凸轮，从而降低更换机油等维护成本。

　　新的解决方案必须同时提供软件与硬件产品，包含可弹性设定凸轮每段位置速度、加速度，可实现定位、定速、定加速度，并提供多种演曲线算法的电子凸轮，以及可同时支持200个CANbus微型马达，并以C#语言与既有人机接口(HMI)整合的控制平台。

　　项目实施

　　青岛纺织机械的高速倍捻机得以同时生产200个筒纱主要靠APAX-5580运动控制平台控制两轴EtherCAT伺服马达做凸轮轨迹，再透过APAX通讯模块的CANbus通讯能力，让高速倍捻机可同时控制200个微型马达。而利用APAX-5580运动控制平台整合I/O的特性，也让高速倍捻机的运转、启停、耗电量、警报等生产状态得以获得监控。

　　导入研华解决方案后的高速倍捻机产能可从原本的每分钟75米提高至每分钟120米，不仅能以电子凸轮进行捻纱作业，更从变频马达升级为响应速度更快的伺服马达控制，因此能更精准、快速地执行运动控制，确保纱线均匀分布于筒纱。

　　研华电子凸轮解决方案以自动化控制软件CODESYS与嵌入式双核处理器运动控制平台APAX-5580为主，不同于标准CODESYS方案，研华电子凸轮解决方案支持弹性设定凸轮关键点的位置、速度与加速度，也提供多种凸轮曲线算法于每段曲线中。值得一提的是，使用者还能从研华CODESYS的丰富功能库中直接拖拉出所需功能，让规划电子凸轮的运动轨迹更为简便。

　　产品特点

　　系统架构图

　　面对日渐迈向客制化与多样化的消费市场，传统产业也需不断提升，才能灵活地以弹性生产因应快速变动的客户需求。研华APAX-5580运动控制平台搭载CODESYS实时内核的电子凸轮解决方案除了本项目中用于纺织业的高速倍捻机，也可协助模切机、飞剪机、包装机等需要连续定速定位转动的机台取得更高的生产效率与产品质量，让传统机台升级为智慧设备，为企业创造更大价值，提高产业革新动能。