研华利用APAX-5580控制平台，配合CODESYS实时内核、EtherCAT模块和伺服电机，搭建了扫描周期为0.5毫秒的铝管切割机，大大提高了铝管切割机的切割速度和稳定性，保证了加工质量。
程序背景
铝质轻，易散热，易成型。加工后可广泛应用于各行业，如建筑幕墙、家居铝门窗框、汽车散热器、3C产品外壳等。用于将铝切割成特定形状和尺寸的切割机是铝制品制造过程中必不可少的工具。该设备的切割速度和精度是铝制品产量和质量的重要关键。
目前绝大多数铝切割机都是用PLC控制所有机械部件实现自动切割操作，但典型PLC的扫描周期大多在毫秒级，在性能不足的情况下，机器也容易切割出不合格的缺陷；此外，梯形图编程的PLC缺乏足够的灵活性来处理复杂的算法，这使得设备制造商很难提高铝切割机的性能。
APAX-5580控制平台和CODESYS实时内核提供的研华解决方案，可以提供稳定的硬件控制平台、高速扫描实时内核、灵活的编程开发环境、易于设置、更新参数和维护的电子凸轮，让设备制造商更容易开发出生产速度更快、切割精度更高、质量更稳定的铝切割机，从而提升设备在市场上的竞争力。
系统需求
天津百沃博思科技有限公司是一家具有专业自动化开发能力，从事工业控制产品销售和技术服务的设备制造商。目前系统集成商正在开发汽车铝散热器高速铝管切割机，但测试阶段的样机始终达不到其预期的速度和精度，这让公司颇为困扰。由于这台设备的硬件规格原本是计划使用带日本伺服电机的PLC来执行切割动作，公司发现机器每运行一段时间就会切割出超过预设长度的铝管，而PLC编程环境的局限性也让想要优化设备功能的开发者感到吃力。
这些原因都让天津百沃博世科技决定更换伺服电机，同时也在努力寻找一套可以稳定切割、易于开发的软硬件解决方案。在软件方面，新方案必须符合IEC61131-3标准，以提供一个灵活的编程开发环境。编程语言同时支持LadderDiagram (LD)和StructuredText (ST)，方便开发者快速设计所需功能；提供电子凸轮功能，完成切割操作。硬件方面，提供了一个可以保证稳定性和实时性的控制平台；可以接收数字输入和数字输出信号，以掌握机器的状态；支持EtherCAT通信协议，提供脉冲转换模块连接伺服电机；提供工业级平板电脑作为设备和操作员之间的人机界面(HMI)。
系统概述
研华科技集成了CODESYS实时内核、APAX-5580控制平台、APAX-5000系列I/O模块和WOP-1070CK操作面板，使设备制造商成功开发出速度和精度兼备的铝管切割机。除了工业级WOP-1070CK作为设备的人机界面外，APAX-5580控制平台配合WES7(WindowsEmbeddedStandard7)操作系统和CODESYS实时内核，配合研华独有的双核处理器优化机制，可以使系统保持出色的稳定性和实时性。通过支持EtherCAT通讯协议和第三方合作伙伴的脉冲转换模块，APAX-5580可以连接到天津百沃博世科技指定的伺服电机。如此完善的软硬件集成方案，大大提升了系统性能，扫描周期从3 ~ 4毫秒变为0.5毫秒，不仅加快了响应速度，还提高了铝管切割机的切割质量和效率，突破了设备升级的瓶颈。
研华的WES7操作系统和CODESYS实时内核都是经过优化的软件。通过在操作系统中筛选出必要的函数，在双核处理器上独立实施WES7、CODESYS等优化措施，可以加快系统的执行速度，从而实现更快、更实时的扫描周期，同时提高铝管切割机的切割速度和精度。此外，CODESYS是一个符合IEC61131-3标准的软件，可以为工业控制提供最好的开发环境。支持IL、ST、FBD、LD、CFC、SFC六种标准编程语言，使项目开发人员可以使用熟悉的LD语言编写，需要复杂算法时，可以使用ST语言编写，从而尽快完成设备开发。CODESYS提供的虚拟编码器功能和电子凸轮功能也满足项目所需的高速切割要求。
APAX-5580是一种基于PC的PAC运动控制平台，它既具有传统PLC的功能，又具有工业计算机的优良性能和特点。其模块化架构的开放环境允许工程师轻松添加和调整模块配置，以设计所需的控制系统。比如这台铝管切割机，配备了APAX-504512路数字输入和12路数字输出模块，可以为系统采集各种设备信息，让用户全面掌握机器的状态。最后搭配WOP-1070CK，可与工业设备无缝集成，以其坚固耐用的特性，提供在恶劣环境下也能轻松长时间操作的最佳人机界面。
产品列表
系统架构图
结论
工业自动化控制是一个强调速度和精度的应用领域，但设备制造商如果想在处处受限的环境下开发产品，将很难充分发挥机器的潜力。当初这个项目的系统集成商受限于PLC的编程环境，实时性不足的控制系统，以及供应商缺乏实时的技术支持，导致开发的铝管切割机质量和效率达不到标准。
好在拥有丰富工控经验的研华科技，以模块化标准产品快速配置稳定、实时、灵活的系统，满足设备厂商的需求。本来这台机器只需要1毫秒扫描周期的系统，但是研华的优化方案只需要0.5毫秒就可以完成扫描，不仅扫描周期翻倍，而且保持了极佳的稳定性。此外，研华在中国的专业团队提供了从产品测试、软件培训到项目系统建设的实时技术支持服务，以确保项目的顺利进行，从而使设备制造商能够如期推出其新开发的高速铝管切割机，并且在未来可以将相同的结构复制到其他型号上，以加快开发时间。