XFC_极速控制技术

XFC|eXtremeFastControlTechnology,1,2020/6/15,XFC|极速控制技术,2020/6/15,XFC|eXtremeFastControlTechnology,2,Beckhoff自动化新技术,XFC|eXtremeFastControlTechnology,3,2020/6/15,XFC|全方位提升控制系统性能,XFC|eXtremeFastControlTechnology,4,2020/6/15,XFC组件,XFC|eXtremeFastControlTechnology,5,2020/6/15,EtherCAT|极速控制通讯技术,优化的控制和通讯架构实现极高性能30s内可处理1000个分布式数字量I/OEtherCAT通讯可直达I/O模块，无需子网支持优化了标准以太网控制器，如IntelPC芯片架构基于分布时钟的高级实时特性：同步、时间戳、超采样,XFC|eXtremeFastControlTechnology,6,2020/6/15,优化的控制和通讯架构实现极高性能所有信号类型的I/O产品线高速的数字量、模拟量I/O时间戳和超采样特性实现极高的定时分辨率(10ns),EtherCATI/O模块|极快的I/O技术,XFC|eXtremeFastControlTechnology,7,2020/6/15,IPC|极速控制CPU,优化的控制和通讯架构实现极高性能基于高性能实时主板的工业PC紧凑的结构优化了控制应用,XFC|eXtremeFastControlTechnology,8,2020/6/15,TwinCAT|极速实时控制软件,优化的控制和通讯架构实现极高性能Windows环境下扩展实时核，循环周期最小可达50sXFC实时任务采用标准的IEC61131-3编程规范XFC兼容Windows和TwinCAT的标准特性,XFC|eXtremeFastControlTechnology,9,2020/6/15,XFC技术,分布时钟,时间戳,超采样,极短的循环周期,XFC|eXtremeFastControlTechnology,10,2020/6/15,快速响应|快速I/O模块1sTON/TOFF,信号,最小响应时间,时间,输入:EL1202,输出:EL2202,XFC|eXtremeFastControlTechnology,11,2020/6/15,精准的时间同步|时间戳模块(1s),信号,精准的响应时间,时间,输入:EL1252,输出:EL2252,XFC|eXtremeFastControlTechnology,12,2020/6/15,超采样率=10100s,EL1262/EL2262/EL37xx/EL47xx,快速信号扫描/脉冲输出|超采样模块,XFC|eXtremeFastControlTechnology,13,2020/6/15,快速信号采样,记录模拟量值|超采样模块,超采样极速检测,PLC周期,PLC周期,检测周期,XFC|eXtremeFastControlTechnology,14,2020/6/15,分布时钟,分布式绝对系统时间同步CPUI/O伺服驱动分辨率:10ns精度:100ns,XFC|eXtremeFastControlTechnology,15,2020/6/15,XFC经实验验证!,XFC|eXtremeFastControlTechnology,16,2020/6/15,系统性能循环周期:100s(min.50s)I/O响应时间:85s(185s)分布时钟分辨率:10ns精度:100ns信号超采样速率:1MHz分辨率:1s精度:100ns时间戳分辨率:10ns精度:100ns,XFC性能,XFC|eXtremeFastControlTechnology,17,2020/6/15,I/O响应时间100s,输入信号转换,输入通讯,运算,输出通讯,输出信号转换,I/O响应时间100s,XFC|eXtremeFastControlTechnology,18,2020/6/15,XFC与传统控制比较,IN,XFC|eXtremeFastControlTechnology,19,2020/6/15,XFC与传统控制比较,OUT,OUTXFC,IN,XFC,constant,constant,XFC|eXtremeFastControlTechnology,20,2020/6/15,XFC|极速控制技术,XFC|eXtremeFastControlTechnology,21,2020/6/15,XFC应用案例,印刷定位控制,线性轨迹控制,物流控制,涂胶控制,电子凸轮控制,快速闭环控制,XFC|eXtremeFastControlTechnology,22,2020/6/15,XFC应用案例:Husky注塑成型控制系统,XFC|eXtremeFastControlTechnology,23,2020/6/15,Husky简介,全球注塑领域中的技术先驱3,000雇员工厂遍及北美、欧洲和亚洲遍布全球的公司分销网络营业额US$9.35亿(2006)US$8.60亿(2005),XFC|eXtremeFastControlTechnology,24,2020/6/15,注塑成型设备供应商2004,XFC|eXtremeFastControlTechnology,25,2020/6/15,控制系统架构,PROFIBUSDPPCICard,IPC,KLTerminalI/O,TCPlug,Temposonic,611UScrewDrive,CPLinkPanel,EtherCATI/OforInjection(New),OneadditionalNICforTCP/IP(New),XFC|eXtremeFastControlTechnology,26,2020/6/15,Real-timeCPU负载,XFC|eXtremeFastControlTechnology,27,2020/6/15,保压切换重复精度,XFC|eXtremeFastControlTechnology,28,2020/6/15,压力切换控制,XFC|eXtremeFastControlTechnology,29,2020/6/15,注射保压控制,XFC|eXtremeFastControlTechnology,30,2020/6/15,性能提升总结,提高注射重复精度提升注射剖面控制减少塑料熔体降解提高塑料熔体均匀度减少能源损耗减少维护工作减少噪音产品重量波动范围0.3%每年节约成本:US$182,651,XFC|eXtremeFastControlTechnology,31,2020/6/15,用户收益,提高产品质量节省原材料，降低成本,产品原来重量(g)22产品目标重量(g)20每年产品数量54,568,421每年节省原材料(kg)125,507每年节约成本US$182,651,XFC|eXtremeFastControlTechnology,32,2020/6/15,XFC应用案例:印刷控制,打印标记采用时间戳记录时间戳基于系统级的高精度分布时钟通过具有分布时钟的编码器模块，可准确识别印刷标记的精确位置无需硬件连线，如编码器输入锁存控制系统可获取所有相关信息,XFC|eXtremeFastControlTechnology,33,2020/6/15,XFC应用案例:涂胶控制,精确定位+精确点滴控制涂胶定时精度可达纳秒级过电压特性可安全快速的打开喷嘴可通过反向24VDC迅速关闭,XFC|eXtremeFastControlTechnology,34,2020/6/15,XFC应用案例:线性轨迹控制,传统方式:使用经过参数化的特殊硬件XFC方式:使用分布时钟和时间戳的I/O，EtherCAT和IPC灵活的软件替代固定功能的特殊硬件输入和输出可分布式安装系统级的开关时间重复精度1s,XFC|eXtremeFastControlTechnology,35,2020/6/15,XFC应用案例:物流控制,物料搬运+分拣极短的响应时间和精准的开关点提升系统性能XFC:可缩小物料之间的距离提升吞吐量降低成本EtherCAT灵活的拓扑结构非常适合物流分布式控制系统支持总线冗余,XFC|eXtremeFastControlTechnology,36,2020/6/15,XFC应用案例:电子凸轮,使用Beckhoff标准组件实现每分钟2,000次冲压分辨率：1所有数据、参数、控制程序等均位于中央控制单元如此易于管理和存档伺服驱动器、位置编码器和启动器通过总线