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近年來，特種設備制造商 Sonplas 緊跟移動出行領域不斷涌現的新趨勢，開始逐漸加強新能源電動汽車領域的市場開拓，大力研發電機轉子和定子裝配設備。在定子的預裝配方面，Sonplas 采用了倍福基于 PC 的控制技術，充分利用 TwinCAT 縮短生產周期的優勢，最大限度地提升了生產效率和產能。
TwinCAT 助力提升定子預裝配效率
Sonplas 有限公司總部位于下巴伐利亞行政區的 Staubring 市，專為乘用車和商用車行業領域的客戶開發各種專用設備。公司的產品范圍包括試驗臺、下線檢測、定制化的加工和裝配設備以及全自動裝配生產線。Sonplas 自 1993 年成立以來，從未停止過產品的研發和更新換代，產品范圍越來越廣：從最初專注于提供燃油噴射系統的相關設備，發展至今，公司將產品戰略重點轉移到電動汽車和電力電子裝置以及動力電池制造和氫能技術領域。“作為一家創新型公司，我們必須要對未來的發展趨勢保持敏銳的洞察力，并將我們的專業技術知識運用到這些領域中，緊跟時代發展潮流，方能立于不敗之地。”Sonplas 公司銷售工程師 Florian Klimmer 感慨道。
在 Sonplas 開發的定子預裝配設備中，所有工藝步驟都通過旋轉分度臺完成
TwinCAT 和 EtherCAT 的高速度是關鍵
Sonplas 公司自 2014 年以來一直致力于開發電機轉子和定子裝配系統，現在發現自己正面臨一些全新的挑戰：“電動汽車領域的創新發展速度非常快。我們必須根據越來越短的產品研發周期進行調整，這意味著我們的設備必須具有相對應的模塊化設計和高靈活性。”Florian Klimmer 解釋道。這也需要循環時間必須足夠短，提高了對控制技術在速度和靈活性方面的要求。因此，Sonplas 公司選擇了倍福基于 PC 的控制技術實現定子預裝配。設備完全由 TwinCAT 3 控制，所有工藝步驟都在一個旋轉分度臺上完成：定子導線預定位，完成卷繞后切斷，連接電纜端子并壓接。這樣，裝配線下一個工藝流程需要的導線就準備好了。此設備可以應用到諸如電動輔助裝置中電機定子的裝配生產中。
據 Sonplas 公司軟件開發主管 Martin Amann 介紹，倍福基于 PC 的控制技術的超高運算速度是他們做出選擇時的主要考慮因素：“我們裝配設備的循環時間是 5.5 秒。除去旋轉分度臺的定位時間，留給我們處理各種工藝流程的時間僅有 4.5 秒，這就意味著我們需要短至 1 毫秒的 PLC 循環周期。”傳感器和執行機構完全由 TwinCAT 控制，甚至還通過 TwinSAFE 集成了安全功能。它與高速 EtherCAT 現場總線相結合，確保高效同步。
除了 C6032 超緊湊工業 PC 之外，定子預裝配過程還是用了各種 EtherCAT 端子模塊
控制平臺使用的是集高性能與小體積優點于一體的 C6032 超緊湊型工業 PC。現場級還使用了 EPP 系列 EtherCAT 端子盒，它們可以直接安裝在設備上。EtherCAT P 單電纜解決方案的使用簡化了集成工作，并顯著減少了安裝時間和布線工作量。“這也使得 EtherCAT 的高速通信可以直達傳感器，同時超采樣功能的使用使得信號的采樣頻率得到大幅度提高。”Martin Amann 在描述 EPP 系列為 Sonplas 帶來的優勢時指出。伺服電機的驅動任務由 EL72xx 伺服電機端子模塊完成，該系列模塊的特點是設計緊湊，可以大大節省占用控制柜內的空間。裝配設備的控制程序全部都在 TwinCAT 3 中編程，自動生成 PLC 代碼：使用自主開發的工具鏈，借助 Automation Interface 將電氣設計數據直接加載到相應的框架中，生成設備專用的 TwinCAT 項目。
其中一個用于加工導線的裝配工位的細節圖
基于 PC 的控制器用作中央控制平臺
Sonplas 公司長期以來一直信賴倍福基于 PC 的控制技術，將其工業 PC 用作中央控制平臺，實現定子的預裝配：“基于 PC 的控制技術使得所有設備功能都在同一臺 PC 上同步運行。PC 中甚至還集成了數據庫和視覺系統。我們不需要再額外購置任何用于測量技術、分析或下線檢測的子系統；所有功能的運行都只需一個控制平臺和一個開發工具。”Florian Klimmer 在總結這些優勢時興奮地說道。“除了將所有功能集成在同一個平臺上之外，TwinCAT 和 EtherCAT 的高性能對這一應用項目的成功也起到了關鍵作用。”
關于德國倍福（BECKHOFF）
德國倍福自動化有限公司的總部位于德國威爾市。公司在世界各地設有分支機構，加上全球的合作伙伴，目前公司業務已遍及70多個國家和地區。
倍福始終以基于PC的自動化新技術作為公司的發展理念，所生產的工業PC、 現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控制系統，可為各個工控領域提供開放式自動化系統和完整的解決方案。30多年來，倍福公司的元件和系統解決方案在世界各地得到了廣泛的應用。2001年3月德國倍福在北京設立中國區第一個代表處，2007年5月德國倍福在上海成立獨資公司，并將中國區總部遷至上海。此后公司業務進入了一個快速發展時期，目前已在北京、廣州、成都、武漢、南京等全國26個大中城市設立了辦 事處。隨著倍福各種具有良好性價比的新產品、新技術不斷進入中國市場，其勇于打破傳統控制模式，傾力推廣PC控制技術的理念已被越來越多的中國用戶所接受。
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