全球灯塔工厂5G云化PLC应用重磅发布！中国联通、东土、三一强强联合
中国经济周刊-经济网讯 “2021（第三届）全球工业互联网大会”（以下简称大会）于12月5日至7日,在浙江桐乡乌镇成功举办。本届大会主题为“推进产业数字化升级 加速新型工业化进程”。大会围绕工业互联网领域前沿技术和创新应用话题，在推进产业数字化升级，推动工业互联网平台成为经济高质量发展新引擎，深化数字赋能水平，加速新型工业化进程等方面进行了深入交流和研讨。
作为工业互联网革新性“根”技术的产品研发、创新的典型代表，北京东土科技股份有限公司在本次大会上与三一重工、中国联通联合发布全球灯塔工厂5G云化PLC应用，加速企业智能化改造新进程。
全球灯塔工厂5G云化PLC应用致力于打造新一代高质量网络下的云化智能控制体系。它将中国联通工业OS云化工控平台与东土科技Intewell工业级网络操作系统相融合，将传统工业控制硬件云化为5G MEC边缘云软件系统，通过打造云化工控核心组件，结合数据化/智能化能力，使CT网络、IT应用与OT工控深度集成。该项目率先在三一重工北京桩机工厂试点，后续推广到三一重工全国30+灯塔工厂，通过在龙头企业先行先试，进而向中小企业复制推广，加速产业生态建设。
中国联通大数据首席专家范济安指出，基于5G云化PLC技术的应用，解决了三一重工许多数字化转型中出现的自动化改造、设备数字化管理、信息孤岛现象、产业链前后端缺乏协同、用工效率低下等问题，实现降本增效。
本次大会的“工业互联网融合创新应用·行业推广行动”，发布了工业互联网创新应用经典案例，东土科技《5G+数智工厂解决方案》成功入选。
5G+数智工厂解决方案，采用工业互联网架构、现场层自动化系统、工业云服务平台等技术，实现从云端到生产线控制系统集约式智能化服务，化工企业安全全流程管控，产业链上下游快速衔接。方案可为工厂生产制造运行实现上通下连，为赋能数字化智能化工厂生产安全提供综合保障。
“2021（第三届）全球工业互联网大会”由联合国工业发展组织、中国工业经济联合会、中国电子学会、中国工业报社、桐乡市人民政府共同主办，此大会被称为是全球工业互联网大会是该领域规格高、含金量高和影响力大的产业峰会之一。本届大会还联合十大全国性行业联合会(协会)共同主办，面向重点行业，形成一批可复制可推广的典型模式和应用场景，打造工业互联网融合创新应用的行业推广平台。
作为制造业大国，我国制造业目前还普遍存在改造难度大、数据采集不完整，通信协议不统一、数据格式多样，生产设备没有充分利用等问题，导致智能工厂集成难度很大，信息孤岛、自动化孤岛并存。
东土科技副总经理张学兵表示，未来将继续推进智能制造领域5G应用建设，将5G技术与工厂内实际应用相结合，通过5G赋能，结合软件定义控制、高带宽现场总线、人工智能算法等，解决国产工控技术的卡脖子问题，为工业现场应用带来革命性变化，创造软件生态的产业价值。（唐生）
电子凸轮在追剪定长裁切机中的应用
写在前面
本年度专为工业自动化爱好者而生的“2021贝加莱橙色灯塔杯技术最强音挑战赛”已经接近尾声，感谢合作伙伴和技术粉丝们的厚爱，感谢大家的踊跃参与！
The Voice of B&R Tech技术最强音竞赛
几百位来自天南海北的技术粉丝不仅一起参与了竞争激烈的网络答题挑战赛，同时，还提交了众多风格多样的优秀原创技术作品。从即日起，"剑指工控 "将对初步入围的作品进行展播。
原创投稿001
电子凸轮在追剪定长裁切机中的应用翟庆章
一、设备介绍
某挤出机厂家有板材定长裁切的需求，要求在板材挤出时不能停，每次裁切的板材长度精度要求误差在 1 毫米以内，并且裁切长度需要能够在触摸屏上设置。如图 1 所示。
图 1 板材裁切机
二、方案介绍
我们可以通过贝加莱 PLC 的电子凸轮功能实现追剪，一颗伺服牵引板材编码器回馈板材的长度，通过 PLC 实现长度设置。切刀固定在同步架上，切刀横移方向由普通三相异步电动机拖动，而前后方向需要与板材方向同步因此由我们可以由另一个伺服拖动。同步架安装位置见下图。
图 2 同步架安装位置
三、调试过程
首先选择一款贝加莱 PLC 和两颗伺服，详细资料见下表。贝加莱有一种叫做 Cam automat 的功能，我这次不使用，不是说不好用，只是我对 PLCopen 更熟悉，调试和修改起来更顺手。
用建表方式建立凸轮曲线，如下图所示。
图 3 凸轮曲线
建立凸轮曲线需要凭借自己的经验，同步区很好建立，但是从非同步到同步的过程走得平稳也很关键，很多人建立的曲线会有把速度突然拉高然后再下降为同步的速度，这样同步区本身运行起来没有任何问题，但是建立同步的过程区会有明显的机械振动，所以我会避免建立那种曲线。
此曲线是一个单周期的曲线，我建立了一个足够长的同步区，并且这是一个开放式曲线，并非大部分人做追剪使用的闭合曲线。使用闭合式曲线的优点是编程简单，曲线中有追剪返回的动作，使用时主从轴啮合上一直运行就可以了。但是也有一个很大的缺陷，就是追剪返回的位置是死的，切刀在使用中肯定是越用越钝的，那么切刀变钝之后切割的时间必然变长，如果在追剪的同步区不足以完成切割动作则会发生撞机事件。因此我宁愿把我的程序写得复杂一些，返回区不使用凸轮曲线，而是使用切割完成信号触发单纯的定位指令去打断电子凸轮，这样我可以留足够的时间进行切割动作，并且我可以把返回的速度加到足够的快。退一步讲如果本周期已经不足以完成返回动作，我可以少进行一次追剪动作，此时切出来的板材长度是规定长度的两倍，可以拿到人工工位进行人工切割，产品仍然是良品。
图 4 部分程序展示
对于追剪过程我们使用贝加莱的示波器功能，贝加莱官方叫 TRACE 功能吧，我们抓取了速度和位置曲线，无论速度曲线还是位置曲线都十分平滑，这就说明这样的追剪系统非常稳定。使用 PLCopen 标准的电子凸轮功能完成追剪切割机的动作是非常理想的，是可以值得推广的 。
图 5 位置曲线
图6 速度曲线
分析以上位置曲线和速度曲线可以发现无论主轴还是从轴位置和速度都很平滑，这对机械的运行的稳定性及其重要，并且从轴跟随的效果也非常好，从同步区的速度可以看到从轴的速度和主轴完全一致，这样才能够保证切割时产品边缘是笔直的直线而不是一条斜线或者波浪线。边缘如果是斜线说明从轴速度一直偏大或者偏小，边缘是波浪线说明从轴的速度忽快忽慢，这两种现象在我们的应用中都没有发生。
要保证切割长度的准确，需要在特定的位置进入同步区然后发出切割信号，这个有技巧在里面，电子凸轮需要设置合适的启动模式，对于轴的类型也要根据需求设置，这样才能保证啮合位置是固定而不是随机的。
四、总结
贝加莱支持 PLCopen 标准功能块，熟练使用 PLCopen 功能块的同行们可以快速掌握，在运动控制中使用还是比较方便的。
五、附录
此次使用的 PLCopen 功能块见下图。
图 7 PLCopen 功能块
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