图片来源：CLPA
作者 | Thomas Burke
一家专门生产移印和烫印机的原始设备制造商（OEM），使用时间敏感型网络（TSN）来提高其运动控制应用的整体性能、准确性和精度。
印刷和冲压是要求最严苛的运动控制应用之一，因为它们使用多个轴，这些轴需要高度同步才能以超乎寻常的速度和高重复性有效运行。在考虑通信需求时，这些运动控制功能需要得到跨多个轴的确定性实时通信的支持。
与此同时，终端用户对高速、先进机器的要求越来越高，这意味着网络技术是实现这一目标的关键。时间敏感型网络（TSN）可以满足这些要求，并使未来受益。其中包括使用融合网络架构来简化机器设计、降低成本和缩短上市时间。这是通过组合多种流量来实现的，而不是像过去那样只用单个网络。
为了提供最先进的打印技术服务，总部位于波兰的原始设备制造商（OEM）Keller，希望采用最先进和具有创新性的自动化设备和工业通信解决方案。当机器设计师想开发一种通用的模块化机器，用于在圆柱形商品（如瓶子）上直接进行多色打印时，他们向自动化供应商寻求帮助。该团队着手确定最合适的选择，以生产出最好的机器来支持未来的发展和客户需求。
▲制造商想要实现一个非常先进和雄心勃勃的装置，每个彩色头有20个轴，总共有65个伺服驱动器，此外还有18个辅助虚拟轴。
01
自动化系统使用支持TSN的工业以太网
这两家公司开发的独特装置，将丝网印刷和圆柱形物体上的热冲压结合在一起，使用了配置CC-Link IE TSN网络技术的工业自动化系统。这包括由可编程逻辑控制器（PLC）控制的伺服系统。
他们使用TSN和千兆带宽的组合，为Keller公司提供了一个具有完全确定性的控制系统，可以控制多达128个轴。它还实现了微秒量级的超同步精度。这有助于确保机器在保持每小时3,000件（计划达到3,600件）印刷速度的同时，始终提供高质量的印刷品。
三菱电机控制系统产品经理Michal Cydzik说：“Keller想要设计一个非常先进装置，每个色头有20个轴，总共有65个驱动器，此外还有18个辅助虚拟轴。CC-Link IE TSN提供了必要的确定性、容量和带宽来处理这一问题，同时还能提供制造商所需的性能。”
▲该装置包括三菱电机的Melsec MR-J5伺服系统，由iQ-R系列PLC控制，它们均与CC-Link IE TSN兼容。
02
打开面向未来制造业的大门
独特设计的机器为最终用户提供了一个模块化、多功能的先进解决方案，可提高生产力、成本效益、灵活性和打印质量。此外，该装置是可扩展的，最多可以包含八种颜色（及其必要的轴），并且可以重新配置。它可以扩展到额外的打印模块，以实现高度集成的系统。其结果是，通过开放式工业以太网技术打造出行业领先的机器。
CLPA美洲区全球战略顾问Thomas Burke表示：“Keller公司已经全面利用CC-Link IE TSN网络技术为其客户创造了高效、高性能的解决方案。此外，它还着眼于未来，计划在同一网络上增加视觉系统等新功能。这种方法不仅简化了设计流程，还降低了成本，加快了上市速度。Keller 的应用是 CC-Link IE TSN如何在各个行业发挥真正作用的一个很好的例子。”
▲CC-Link IE TSN网络技术为Keller提供的系统，带来多达128个轴的确定性控制。它还实现了微秒量级的极端同步精度。
关键概念：
■ 了解TSN如何帮助打印和冲压OEM改进其运动控制应用。
■ OEM厂商利用CC-Link IE TSN提供可扩展的多功能打印解决方案，提高了生产力和灵活性。
思考一下：
TSN如何帮助改善工厂的运营？
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▲本文来自于控制工程中文版杂志（CONTROL ENGINEERING China）2024年8月刊《封面故事》栏目：如何使用TSN提高机器设计的性能和精度?
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