木工機械被定義為高功能性的設備。“更快，更高，更進一步”是設備制造和工程建設領域的座右銘。因此，人們期望能有一個強大的控制系統來處理所有的設備功能，而且它還能針對未來需求很容易地升級，從而在保證低價的同時提高性能。為了實現這個目標，位于德國 Herzebrock-Clarholz 的 WeekeBohrsysteme 公司大膽采用了完全基于 PC 的 CNC 設備控制。
　　

　　家具行業的激烈競爭主要體現在對產品價格、生產速度、加工質量和柔性等要求的不斷提高上。這些要求推動設備供應商去采用最新技術，如 PC 控制技術，以滿足市場需求。Weeke Bohrsysteme GmbH 已經具備多年的高性能木工機械生產經驗。該公司擅長生產木質面板加工設備。公司產品包括高性能自動化鉆孔設備（BST）以及在一個夾盤上加工工件的 CNC 加工中心（BHC）。這些設備也經常組合起來使用，即兼具 CNC 加工和鉆孔兩種功能的設備。
　　設備重量因其要求不同而異。我們一直定位于高技術和優化客戶效益促使 Weeke
　　Bohrsysteme GmbH 采用新一代控制系統。“同一個平臺要能夠適用于所有的機型，這一點至關重要，”電氣設計經理 Werner Birwe 說，“它意味著一個控制系統一定要包含很多不同的功能。”顯然，這需要一個強大的系統。對開放性、良好的性價比、開發進度以及投資保護等方面的要求，這一切都不可避免地趨向于采用 PC 控制技術。由于來自 Beckhoff 的通用控制平臺TwinCAT 具有顯著優勢，因此，Weeke Bohrsysteme GmbH 選擇了這套系統。
　　

　　BST 100 鉆孔單元空間可以容納多達 40 個單獨的鉆孔
　　

　　更多復雜的 Z 軸鉆孔任務在單個鉆頭的獨立 NC I 通道中被執行。
　　

　　無限的開放性實現了功能的多樣性
　　在木質部件的加工過程中，Weeke 的設備擁有大量的軸運動，這些軸的運動由一系列專用硬件平臺來控制。單機擁有的 PLC 系統、位置控制、傳統的 CNC、不同的驅動和現場總線系統等使得這些設備的控制系統面目各異。再加上現有的操作 PC，由這些部件組成的大雜燴不但結構復雜，而且價格昂貴。現在，所有這些都將成為過去；在硬件方面，系統合并成為一臺工業控制計算機，所有的控制功能均由 TwinCAT 軟件模塊來處理。　
　　基于構成 TwinCAT 基礎的硬實時環境，每臺設備均可以訪問 TwinCAT 標準配置的 PLC 功能。最新的編程采用IEC61131-3 標準所規定的編程語言。集成的 PTP 控制可以處理簡單的 PTP 定位任務和耦合運動。軸插補等更加復雜的運動，則可以在 TwinCAT NC I 或 TwinCAT CNC 中進行處理，這取決于您的要求。　　
　　滿足任何應用的 CNC 系統
　　Weeke 設備種類繁多，對控制系統的需求也完全不同。一方面，我們擁有的高動態性能鉆孔中心，有很多 I/O 以及多達100根位置控制軸；另一方面，我們的加工中心傳感和執行技術相對較少，但是需要處理的復雜運動則較多。在這兩種情況下，TwinCAT 中所集成的 CNC 功能可選項和特點是保證加工質量和加工速度的關鍵因素。
　　用戶友好的可視化應用程序“頂級鉆孔 (Top Drill)” 允許選擇鉆孔程序、刀具數據管理以及診斷等功能。
　　

　　“Wood WOP” — 可訪問用于圖形化部件編程和鉆孔優化的程序。界面使用 VB 和 VC 語言編程。通過 ADSOCX，這些程序可以使用標準的 Microsoft 技術來訪問TwinCAT PLC 和 NC/CNC 的所有數據。
　　

　　自動化的高性能鉆孔機 BST
　　Weeke 生產了兩款鉆孔機：BST 500，至多有2個水平固定鉆頭和20個垂直固定鉆頭；BST 100，至多有8個水平固定鉆頭和8個垂直固定鉆頭，它們都有獨立的心軸可供選擇。或許后者有理由被認為是鉆孔機技術的“制高點”。　　
　　一個鉆頭即是一個完整的鉆孔單元，該單元空間可以容納多達40個單獨的鉆孔，這些鉆孔或者是重復鉆頭的運動（BST 100），或者是在每一個循環中執行不同的運動（BST500）。在加工過程中，鉆頭不僅僅是執行簡單的 PTP 運動，因為鉆孔過程是由一系列依賴于工藝的、明確定義的獨立運動所組成的。舉個例子來說，鉆頭（Z 軸）以盡可能快的速度接近工件，然后降低速度在表面鉆孔，接著再以較高的速度穿過材料，在工件的背面被穿透之前再次減速，在鉆孔過程完成后鉆頭折回。在 Z 軸的運動過程中，如果能夠單獨選擇獨立的鉆孔心軸，那么根據被加工的部件，該心軸就能夠被撤回，例如鉆一個盲孔。可以在極短的循環時間內靈活地加工具有不同圖案的部件。　　
　　簡而言之：TwinCAT NC I 控制軟件包運行于配有 Pentium 4CPU 的工業控制計算機上。用戶友好的可視化應用程序“頂級鉆孔（Top Drill）”允許選擇鉆孔程序、刀具數據管理以及診斷等功能。通過該界面，可以訪問用于圖形化部
　　件編程和鉆孔優化的“WoodWOP”程序。界面使用 VB 和VC 語言編程。通過 ADS OCX，這些程序可以使用標準的Microsoft 技術來訪問 TwinCAT PLC 和 NC / CNC 的所有數據。　　
　　TwinCAT 主要從 Wood WOP 接收數據。部件加工程序生成的結果由各個孔的鉆孔位置（平面數據 X, Y）、鉆孔深度（Z）、鉆孔直徑以及鉆孔速度（取決于材料）等數據組成。由于孔的數量較多，將會產生大量的數據，這些數據將通過 ADS OCX 傳到 PLC。然后在 TwinCAT PLC 中對這些數據進行處理，再根據要求分發給 NC 和 NC I。鉆頭的平面定位運動（X, Y）是 PTP 運動，由集成在 TwinCAT 中的 PTP控制來處理。系統在軸的耦合方面沒有限制。更復雜的鉆孔加工（z 軸）在單獨的 NC I 通道中執行，對應于每個鉆頭的獨立通道可以保證每個運動的速度最優。在 Weeke最新生產的 BST 100 型設備當中，有 10 根 Z 軸和將近 40根 PTP 軸通過獨立的 NC I 通道來控制。　　
　　TwinCAT NC I 的每個通道能夠實現 3 軸插補以及 5 個輔助軸控制，其目的在于，在同一臺機器上的其他 NC I 通道運行典型的基于 CNC 的功能，例如倒角、刻痕以及凹槽加工等。無論是控制系統硬件還是軟件，都不需要進行結構性修改，更重要的是在將來也不需要。
　　
　　

　　適合于各種功能的現場總線
　　TwinCAT 支持市場上常見的所有現場總線。在這種具體情況下，可以通過 SERCOS 接口操作整個驅動技術 (IndramatDKC)。用于心軸驅動的近 500 個數字 I/O 量和少許模擬量
　　通道通過 PROFIBUS 實現同步控制。Beckhoff 總線端子系統用作 I/O 模塊，它對于大多數的現場總線都是有效的。在隨后的階段中，另外使用了 CANopen，這可能是用于某
　　些特殊設備。
　　在 PC 中，需要合適的主站接口，用于 SERCOS（FC 750x）和 PROFIBUS（FC 310x）。同樣，Beckhoff 也提供單通道或雙通道 PCI 卡。
　　
　　BHC 加工中心
　　Weeke 同時供應幾種型號的 BHC 加工中心。各型號的主要不同在于三維坐標空間中加工尺寸的大小或者軸的數目，這些會直接影響到各型號設備，同時對加工速度也有影響。　　
　　在控制方面，關于加工選項以及關聯軸數目的差別相互關聯。產品種類非常齊全，既有具有集成 C 軸（BHC 650/850）的傳統加工中心，也有迪卡兒坐標系中插補的 3 軸加工中心，還有具有 8 根或者 9 根插補軸、坐標和運動變換 (BHC650/850）的大型加工中心。所謂的貫穿進給加工中心（BHT）對于這個系列更是錦上添花。　
　　BHC 加工中心的主要特點在于不需要對控制或者硬件進行大量改動。由于對 CNC 有著更為復雜的綜合要求，例如心軸功能、每個通道大于 3 軸的插補、不同運動的變換等等，該加工中心使用了 TwinCAT CNC 而不是 NC I。除了CNC 部分之外，系統的其他部分則是相同的；TwinCAT CNC包括了上述傳統 CNC 系統的所有典型組件。　　
　　控制組態也很容易說清楚：任何事情都或多或少地與鉆孔機的控制技術相關。編制圖形化部件加工程序，可以從MCC 操作環境中調用 Wood WOP。同鉆孔機中一樣，MCC也是使用 Visual Basic/Visual C 編制。編程完成后，WoodWop中集成的后處理器將根據 DIN 66025 生成一個 CNC 程序。此 CNC 程序為 ASC II 格式，它將從 PLC 裝入到實際的 CNC當中并被啟動。正如在 TwinCAT 環境中一樣，PLC 和 CNC之間的通訊通道非常簡單，而且也實現了標準化。　　
　　SERCOS 被再次用作快速驅動總線。由于數字量和模擬量I/O（100－200 點）數量相對較少，所以，除了驅動以外，只使用了一個帶有 I/O 端子的總線耦合器 BK7500。　　
　　獨立于硬件的控制
　　“對我們來說，獨立于硬件是一件大事，”Weeke 公司軟件開發經理 Ralph Kottmann 說，“這樣一來，我們就可以在全球市場上不受約束地采購到所需的最佳部件。”　
　　通過簡單的診斷和服務選項，甚至從控制的根本上，通過簡單的控制聯網方法、主站計算機接口以及自動化同行對基于 PC 的自動化平臺的進一步開發，Weeke 能夠在工廠有效性和投資保護方面為客戶提供真正的附加值。另外，TwinCAT 軟件包中集成的 CNC 功能使控制硬件性能完美而且價格低廉，這一切都非常誘人。工業 PC 作為工業控制技術先驅，誰與爭鋒？