圖1 現(xiàn)在，力士樂(lè)提供了帶多核處理器的可升級(jí)CNC 平臺(tái) IndraMotion MTX
如今，機(jī)床的應(yīng)用多種多樣，從小規(guī)模的車間到大規(guī)模量產(chǎn)自動(dòng)化環(huán)境。因此，原始設(shè)備制造商（OEM）亟需靈活的傳動(dòng)與控制解決方案，以滿足終端用戶的各類不同要求。力士樂(lè) CNC 產(chǎn)品系列IndraMotion MTX堪稱合適的加工與成形解決方案，始終能勝任來(lái)自廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的各種需要。
自2 0 0 4 年以來(lái)， 力士樂(lè)IndraMotion MTX始終在提供一種可升級(jí)的CNC（計(jì)算機(jī)數(shù)值控制）解決方案。2011年9月，作為傳動(dòng)與控制專家的博世力士樂(lè)更是推出這一控制器系列的系統(tǒng)版本12。根據(jù)終端用戶的各種要求，這套系統(tǒng)能適應(yīng)多種配置：微型，標(biāo)準(zhǔn)型，高性能型，以及高級(jí)型。
圖2 為實(shí)現(xiàn)可視化目的，可以用力士樂(lè)產(chǎn)品系列 IndraControl VP的高性能工控機(jī)型，以實(shí)現(xiàn) CNC 系統(tǒng)解決方案IndraMotion MTX
可升級(jí)的CNC 平臺(tái)IndraMotion MTX 是一個(gè)帶集成式PLC（IEC 61131-3）的 CNC平臺(tái)， 可以實(shí)現(xiàn)多種不同類型的加工與成形概念。它的特點(diǎn)是：具有可升級(jí)的性能和功能，以及開(kāi)放的系統(tǒng)架構(gòu)。這種集成式工程框架IndraWorks，可以為用戶的各種工程任務(wù)提供支持。無(wú)論是硬件（元件）還是運(yùn)行軟件，都相互兼容，并能單獨(dú)加以調(diào)節(jié)。根據(jù)軸數(shù)的不同，IndraMotion MTX產(chǎn)品系列提供各種不同的解決方案：
◎ IndraMotion MTX微型：用于標(biāo)準(zhǔn)車床和銑床的緊湊、高性能CNC 解決方案。它包括操作面板和一個(gè)緊湊型多軸控制器，用于兩個(gè)CNC 通道的最多四根軸。作為可選方案，通過(guò)Sercos還可以對(duì)控制器再擴(kuò)充兩根軸。
◎ IndraMotion MTX標(biāo)準(zhǔn)型：通用 CNC 最多可控制八根軸，其中的兩根可實(shí)現(xiàn)主軸功能。在實(shí)現(xiàn)可視化功能時(shí)，既可以使用力士樂(lè)產(chǎn)品系列 IndraControl VE之中穩(wěn)健可靠、免維護(hù)的嵌入式 PC，也可以使用力士樂(lè)產(chǎn)品系列 IndraControl VP 之中高性能的工控機(jī)型。
圖3 在最新版本的I n d r aMot i o n MTX高級(jí)型之中， C P UIndraControl CML 85配有一個(gè)1.2 GHZ雙核處理器，最多可控制 64 根軸
◎ IndraMotion MTX高性能型：復(fù)雜機(jī)床的系統(tǒng)解決方案，用于較高要求的工業(yè)環(huán)境。最多可控制 64 根軸，其中的32 根可實(shí)現(xiàn)主軸功能，并用于 12 個(gè)獨(dú)立的 CNC 通道。此外，這套系統(tǒng)還提供全套功能，以完成復(fù)雜的插值運(yùn)算、軸耦合、專用運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算、以及一個(gè)快速 I/O 接口。
◎ IndraMotion MTX 高級(jí)型：通過(guò)先進(jìn)的多核處理器和存儲(chǔ)預(yù)備能力，實(shí)現(xiàn)了極高的計(jì)算能力，并融入了高性能的特點(diǎn)；采用這種緊湊的工控機(jī)型之后，IndraMotion MTX 高級(jí)型即成為復(fù)雜應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案。最多可控制 64 根軸，其中的32根可實(shí)現(xiàn)主軸功能，并用于 12 個(gè)獨(dú)立的 CNC 通道。利用新型高性能CPU，確保了PLC 與 CNC的最短處理時(shí)間。
系統(tǒng)版本 12 提供了一種新穎、高性能的硬件平臺(tái)，通過(guò)新的操作系統(tǒng)和可視化工具實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)展的配置選項(xiàng)，包括具有高能效 Intel Atom處理器的緊湊、低維護(hù)嵌入式 PC，或者具有Intel最新 i5 或 i7處理器的高性能工控機(jī)型。有了這些電腦的快速PCI Express 總線，就能確保極高的數(shù)據(jù)吞吐量。利用這些免維護(hù)的固態(tài)硬盤，就可以快速而安全地存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)。而為使用先進(jìn)的軟件工具，可以實(shí)施Windows XP 或 Windows7操作系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)最高要求的多內(nèi)核處理器在IndraMotion MTX 高級(jí)型的最新版本中，IndraControl CML8 5 的CPU使用一個(gè)1.2 G H z 雙核處理器，最多可控制 6 4 根軸。由此，這一C N C產(chǎn)品系列就成為全球第一套采用多核處理器的設(shè)備。IndraMotion MTX 高級(jí)型尤其適用于軸數(shù)多的復(fù)雜生產(chǎn)過(guò)程，比如通用加工中心。利用這些多技術(shù)機(jī)床，就可以通過(guò)一次刀具設(shè)置實(shí)現(xiàn)多種加工工藝（銑削，車削，磨削，以及齒輪切削）?？刂菩蛄性诙嗪思軜?gòu)中的智能分布，實(shí)現(xiàn)了快速執(zhí)行所必需的更高性能。因此，這些控制序列可以實(shí)現(xiàn)0.25至 1毫秒的 CNC 插值計(jì)算時(shí)間；反過(guò)來(lái)，這也縮短了輔助過(guò)程的時(shí)間，提高了機(jī)器的生產(chǎn)力。
擁有新穎、改進(jìn)型功能的軟件除了硬件方面的改進(jìn)，系統(tǒng)版本12 的IndraMotion MTX 還根據(jù)各自不同的系統(tǒng)規(guī)格，提供了大量新的軟件功能。比如能耗監(jiān)測(cè)功能，就可以記錄各個(gè)能耗環(huán)節(jié)（比如液壓環(huán)節(jié)和冷卻潤(rùn)滑環(huán)境的傳動(dòng)軸或副軸單元）的能耗；這樣就能記錄每一個(gè)工件的能耗，從而讓用戶根據(jù)趨勢(shì)曲線進(jìn)行比較，了解何時(shí)需要變更工件材料，刀具何時(shí)呈現(xiàn)模式磨耗，以及何時(shí)需要更換輔助治具或潤(rùn)滑劑。由此，具體的能耗值得以透明顯示。智能備用功能通過(guò)成功地關(guān)閉這些部件在維護(hù)期間的運(yùn)行，就有可能優(yōu)化機(jī)床的能耗。而要實(shí)現(xiàn)這些功能，就可以借助于標(biāo)準(zhǔn)軟件包中的專用功能組件和可視化環(huán)節(jié)。能耗監(jiān)測(cè)與智能備用功能，為機(jī)床廠商和終端用戶實(shí)現(xiàn)更好能效提供了可能。
復(fù)雜工件的加工不僅需要大量電能，而且還十分費(fèi)時(shí)。諸如刀具壽命有限之類的因素，就會(huì)導(dǎo)致必須中斷相應(yīng)的加工程序。在這些情形下，重要的在于必須能在中斷位置繼續(xù)后續(xù)的加工。利用IndraMotion MTX最新集成的通用“run from”（運(yùn)行起始于）功能，便可以完成引導(dǎo)式加工程序的重新啟動(dòng)。通過(guò)詳細(xì)的故障診斷，可以向操作人員顯示：為了繼續(xù)運(yùn)行加工程序，需要在何處將機(jī)床的當(dāng)前狀態(tài)調(diào)節(jié)到目標(biāo)狀態(tài)。通過(guò)分析軸的位置、主軸功能和模式前綴等數(shù)據(jù)，有助于開(kāi)展這方面的調(diào)節(jié)。
系統(tǒng)版本 12 的IndraMotionMTX的另一項(xiàng)新特點(diǎn)在于：為用戶提供了經(jīng)過(guò)優(yōu)化的運(yùn)動(dòng)控制功能，尤其是對(duì)于銑削過(guò)程。操作人員可以基于簡(jiǎn)單的準(zhǔn)則，確定關(guān)注的重點(diǎn)究竟是工件的加工時(shí)間還是其加工質(zhì)量，因而能非常快速地完成工件的粗加工。而為實(shí)現(xiàn)后續(xù)的高精度加工，將對(duì)床進(jìn)行精確度方面的優(yōu)化。通過(guò)專用的加工循環(huán)，將幫助機(jī)床操作人員選擇各種必要的設(shè)置。這就使機(jī)床的操作更為方便，并實(shí)現(xiàn)了車削與銑削運(yùn)行的更簡(jiǎn)易編程和操作、以及新的加工循環(huán)。這些易于使用的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序、以及帶附加參數(shù)的可選專家視圖，為每一種操作情形提供了合適的解決方案。
允許多用戶編程的工程軟件機(jī)床制造商通常都會(huì)通過(guò)一個(gè)工具組，對(duì)機(jī)床提供不同的配置。有了力士樂(lè)工程軟件IndraWorks，廠商就可以對(duì)這些機(jī)床進(jìn)行編程和參數(shù)設(shè)置。如今，最新版本的IndraWorks提供了一些更為完善的工程功能，以實(shí)現(xiàn)可配置和模塊化的機(jī)床設(shè)計(jì)。這些功能簡(jiǎn)化了自動(dòng)化項(xiàng)目的數(shù)據(jù)輸入和輸出，因而可以重用軟件、以及自動(dòng)控制結(jié)構(gòu)套件的開(kāi)發(fā)成果。較大機(jī)床的編程工作，通常是由一個(gè)團(tuán)隊(duì)來(lái)完成的。由于用戶可以選擇性地將IndraWorks與版本控制系統(tǒng)（比如 Microsoft Visual SourceSafe 或SubVersion）一同使用，因而就能實(shí)現(xiàn)可靠的多用戶工程。這樣，編程人員就能更方便地全方位處理自動(dòng)化項(xiàng)目，并避免各種錯(cuò)誤。
基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的一致通訊在系統(tǒng)版本 1 2 中，利用諸如Ethernet TCP/IP 之類的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，就能方便地實(shí)現(xiàn)與中央計(jì)算機(jī)之間的通訊。根據(jù)每一套系統(tǒng)和每一種應(yīng)用的不同，可以用諸如Sercos、PROFIBUS、PROFINET 或Ethernet/IP之類的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳感器-執(zhí)行器層級(jí)的數(shù)據(jù)交換。與驅(qū)動(dòng)器層級(jí)的通訊，則通過(guò)Sercos 接口來(lái)進(jìn)行。力士樂(lè) IndraMotion MTX 和數(shù)字驅(qū)動(dòng)技術(shù) IndraDrive，可以持續(xù)不斷地利用 Sercos 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，數(shù)據(jù)傳輸率可高達(dá) 100 MBAUD。在最新一代的 Sercos 中，用戶可以根據(jù)需要適時(shí)地組合電氣傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。采用完全集成終端用戶的編程方式之后，就能按照不同的機(jī)床類型，始終使用最佳的傳動(dòng)配置方案。
IndraMotion MTX的系統(tǒng)版本12 具有多項(xiàng)創(chuàng)新。雙核處理器的實(shí)現(xiàn)，使之有可能更快地執(zhí)行加工程序，由此提高了生產(chǎn)力。利用能耗監(jiān)測(cè)等新穎、改進(jìn)型軟件功能，便能為高能效和高成本效益的機(jī)床運(yùn)行提供支持。而作為全套產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)供應(yīng)商，力士樂(lè)由于具備IndraDrive這一數(shù)字驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品系列，因而就能向用戶供應(yīng)同時(shí)兼容 IndraMotionMTX 的驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)。因此，用戶在機(jī)床實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，就能自行決定如何實(shí)現(xiàn)與自動(dòng)化系統(tǒng)相匹配?！?/p>
