★德國倍福自動(dòng)化有限公司

總部位于德國奧爾登堡的SEALPAC GmbH是全球領(lǐng)先的食品包裝設備制造商，他們發(fā)現工廠(chǎng)以前配備的自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)達到性能極限。倍?；赑C的開(kāi)放、集成式控制系統解決方案不僅幫助SEALPAC公司提升了生產(chǎn)速度，而且還對其工程和設備操作進(jìn)行了各種優(yōu)化，僅用了14個(gè)月時(shí)間就實(shí)現了全面轉換。

SEALPAC的項目經(jīng)理Thomas Hegeler證實(shí)，基于PC的控制和驅動(dòng)技術(shù)實(shí)施速度非?？欤骸罢麄€(gè)包裝周期的控制系統，包括安全應用，只用了6個(gè)月時(shí)間就完成了轉換，這意味著(zhù)我們只需一年多的時(shí)間即可開(kāi)始向客戶(hù)交付包裝設備。我們已經(jīng)為各種包裝設備配備了這一方案，包括我們的Amax系列托盤(pán)封口機，并將陸續更換其它設備類(lèi)型中的控制技術(shù)?！盇max系列托盤(pán)封口機是高性能的全自動(dòng)食品包裝設備，有多種性能等級可選。設備需要可靠地加工更輕質(zhì)的可持續材料，同時(shí)還要確保加工的高效性、成本以及高精度。這就要求不斷提高設備技術(shù)，同時(shí)簡(jiǎn)化設備的操作和維護。

定制的不銹鋼多點(diǎn)觸控控制面板（圖中所示的是用于A(yíng)6max的CP3918）和使用TwinCAT HMI創(chuàng )建的可視化界面可以?xún)?yōu)化設備操作

SEALPAC提供各種食品包裝解決方案

基于PC的控制技術(shù)助力提高生產(chǎn)效率

基于PC的控制技術(shù)具有良好的開(kāi)放性和集成性，最重要的是，它是久經(jīng)實(shí)踐驗證的控制和驅動(dòng)系統，為提高設備自動(dòng)化的效率提供最合適的解決方案。Thomas Hegeler解釋了SEALPAC選擇倍福技術(shù)的主要原因：“我們需要端到端自動(dòng)化，包括HMI，以提供一個(gè)支持各種設備類(lèi)型的完整設備方案。而我們當時(shí)具備的技術(shù)無(wú)法實(shí)現這一目標?；赑C的控制技術(shù)顯著(zhù)縮短了實(shí)施時(shí)間，減少了集成工作?！?/p>

基于PC的控制技術(shù)可以根據具體的應用需求精確擴展，甚至能夠滿(mǎn)足更嚴格的要求。例如，對于托盤(pán)封口機來(lái)說(shuō)，一臺搭載普通計算性能IntelAtom^?處理器的工業(yè)PC就已經(jīng)足夠，但由于通過(guò)TwinCAT HMI實(shí)現了強大的HTML5可視化平臺，因此使用了一臺搭載Intel^?Core^TMi5CPU的C6032超緊湊型工業(yè)PC。尤其是，可視化和設備數據處理對SEALPAC非常重要，Thomas Hegeler證實(shí)道：“這是我們的主要關(guān)注點(diǎn)，未來(lái)它肯定會(huì )導致對控制要求的提高。TwinCAT是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的模塊化軟件平臺，可以通過(guò)運動(dòng)控制、HMI、機器視覺(jué)和機器學(xué)習等功能實(shí)現所有控制任務(wù)。此外還可以輕松擴展硬件，也就是說(shuō)，在需要時(shí)，我們可以簡(jiǎn)單地用C6032搭配性能更強大的處理器，無(wú)需改變工業(yè)PC的外觀(guān)，即可修改設備的設計?！?/p>

包裝設備對控制系統的性能要求很高，尤其是在運動(dòng)控制方面。通過(guò)倍?；贓therCAT的驅動(dòng)技術(shù)，SEALPAC在以下三個(gè)方面獲得了巨大收益，Thomas Hegeler說(shuō)道：“在與倍福專(zhuān)家合作后，我們在產(chǎn)品研發(fā)方面可以直接與之聯(lián)系，這對我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的優(yōu)勢。在復雜的驅動(dòng)設計方面帶來(lái)顯著(zhù)成效，大大縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間。第二個(gè)方面是高質(zhì)量和高性能的倍福驅動(dòng)產(chǎn)品：AX8000多軸伺服系統和AM8000伺服電機。而我們以前使用的伺服技術(shù)在速度方面已經(jīng)達到了極限。第三，我們需要更少的電機類(lèi)型。配備AX8000系統后，我們的設備適用于世界各國電壓標準，包括日本的三相200V電壓標準，從而大幅減少庫存品類(lèi)?！?/p>

AX8000多軸伺服系統與AM8000動(dòng)態(tài)伺服電機配套使用，確保高精度的產(chǎn)品包裝過(guò)程

方便的設備操作是一項重要標準

對SEALPAC來(lái)說(shuō)，最佳的設備操作性是他們選擇倍福的一個(gè)決定性因素。硬件使用的是倍福的定制化CP39xx不銹鋼多點(diǎn)觸控控制面板，小型設備使用15.6英寸顯示屏，大型系統則使用18.5英寸版本。Thomas Hegeler解釋說(shuō)道：“高品質(zhì)的全高清多點(diǎn)觸控顯示器以及帶標簽和配套的按鈕擴展件的CI設計，構成了我們在設備制造方面的明確質(zhì)量標準。由于圖形和動(dòng)畫(huà)的使用越來(lái)越受歡迎，智能手機日益普及以及對人們操作習慣的改變，它們的重要性在未來(lái)肯定會(huì )大大增加。在某些場(chǎng)景下，設備操作人員在選擇設備時(shí)已經(jīng)擁有發(fā)言權?！?/p>

Thomas Kaiser介紹了控制面板上的一些定制功能：“其中一項要求是能夠輕松集成SEALPAC自己的RFID解決方案。只需在我們的標準外殼基礎上稍作調整即可實(shí)現這一點(diǎn)。此外，我們根據噴砂機外殼的外觀(guān)，即根據相應的顆粒大小，對包括不銹鋼安裝臂適配器在內的外殼進(jìn)行了噴砂處理?！?/p>

足夠強大的計算能力是實(shí)現快速流暢可視化的基本前提，比如C6032超緊湊型工業(yè)PC就能滿(mǎn)足此需求。據Thomas Hegeler介紹，由于控制柜的空間總是很緊張，超緊湊型設計是公司決定選擇倍福的重要因素。C6032還配備了功能擴展接口，為未來(lái)的系統擴展提供了靈活性，并且到目前為止，在應用中沒(méi)有出現過(guò)任何故障。

C6032超緊湊型工業(yè)PC為設備控制和強大的可視化提供足夠的計算能力

高速EtherCAT通信，高效的單電纜技術(shù)

在數據通信方面，倍?；赑C的控制技術(shù)也為SEALPAC帶來(lái)了許多應用優(yōu)勢。系統具有良好的開(kāi)放性，再加上倍福種類(lèi)豐富的EtherCAT端子模塊，因此可以將閥島、變頻器和IT設施等第三方組件輕松集成到控制系統中。EtherCAT通過(guò)它在實(shí)際應用中的出色表現，證明了它是市場(chǎng)上速度最快的工業(yè)以太網(wǎng)系統。

倍?；贓therCAT的伺服驅動(dòng)技術(shù)還從另一個(gè)方面簡(jiǎn)化了設備的設計，Thomas Hegeler解釋道：“倍福的單電纜技術(shù)（OCT）顯著(zhù)減少了布線(xiàn)時(shí)間和材料，設備外觀(guān)也更加干凈整潔。此外，電子銘牌大大簡(jiǎn)化了調試工作?！倍ㄖ苹谠擁椖恐幸舶l(fā)揮了重要作用：“我們之前使用的電機通過(guò)兩根電纜以傳統方式進(jìn)行連接，為了容易地放置在設備內，兩根電纜只能非常細。在與倍福的密切合作下，我們?yōu)閱坞娎|電機連接電纜找到了一個(gè)類(lèi)似的解決方案：由于電機不需要抱閘，因此可以省去兩根電纜引線(xiàn)，從而減小電纜直徑。此外，我們還開(kāi)發(fā)了一種可60度旋轉的電機連接插頭，可以節省額外的安裝空間。所有這些都對我們幫助很大?！?/p>

基于PC的控制技術(shù)為未來(lái)保駕護航

倍福始終堅持持續開(kāi)發(fā)新的控制產(chǎn)品和技術(shù)，擴大產(chǎn)品線(xiàn)，滿(mǎn)足未來(lái)的設備需求，為客戶(hù)的投資額外提供安全可靠的保障。SEALPAC將對包括TwinCAT/BSD操作系統在內的倍福最新產(chǎn)品創(chuàng )新進(jìn)行測試研究。它是一款兼容Unix的多核操作系統，用于TwinCAT3實(shí)時(shí)控制程序，并結合了Windows CE的低成本小體積優(yōu)勢與主流Windows操作系統的眾多功能。Thomas Hegeler說(shuō)道：“TwinCAT/BSD盡管體積小，但性能很高，而且獨立于Windows，一些客戶(hù)出于安全等方面的考慮希望使用這款操作系統?！?/p>

摘自《自動(dòng)化博覽》2024年5月刊