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控制系統

倍福案例 | 基于 PC 的全自動包裝機控制系統

  2021年08月31日  

  位于德國 Wolfertschwenden 小鎮的 MULTIVAC Sepp Haggenmüller 公司所有的全自動包裝設備都采用了倍?;?PC 的控制技術。早在 2005 年,公司決定更換基于微處理器的控制器,以應對日益復雜的設備不斷增長的需求,通過更高的算力和存儲容量實現了比以往任何時候都更強大的功能。

  在此次訪談中,Claus Botzenhardt 和 Christian Napravnik 描述了自那時起基于 PC 的控制技術為他們帶來的優勢,以及為包裝設備制造提供的創新潛力。

MULTIVAC 的包裝設備有什么特點?它們主要應用于哪些領域?

  Claus Botzenhardt:近年來,MULTIVAC 的產品系列增長迅速。除了包裝設備之外,其產品系列還包括標記和質量檢查解決方案,以及用于切割和分裝蛋白質產品與面團加工的自動化解決方案和系統。我們的整體包裝解決方案廣泛應用于食品、醫療、工業制品、消費品及金融等多個行業領域,產品種類繁多。因此,我們有一個非常廣泛的產品系列。

各個細分領域對設備自動化有什么特殊要求?

  Claus Botzenhardt:客戶對我們包裝解決方案的要求就像我們的市場一樣多樣化。例如,食品包裝行業的衛生要求,或醫療器械行業要求,而隨著新版醫療器械法規(MDR)的出臺,這些要求近期變得更加嚴格。其中 CFR21 第 11 部分標準涵蓋了醫療器械行業的工藝驗證。我們的全自動化生產線必須滿足我們服務的所有市場的各種個性化需求。

  我們作為設備制造商必須滿足機器人和視覺系統領域的行業特定需求。因此,我們采用的控制技術必須具有高度的靈活性,并無需花費額外的工作量即可適應行業和客戶的具體需求。

  “倍?;?PC 的控制技術讓我們能夠專注于提升我們作為系統和設備制造商的核心競爭力,即為我們的客戶開發以市場需求為導向的包裝解決方案?!?/P>

  —— MULTIVAC 公司高級硬件/軟件架構師 Claus Botzenhardt

基于 PC 的自動化平臺在多大程度上為滿足這些需求提供最佳技術基礎?

  Claus Botzenhardt:基于 PC 的控制技術基本能夠與各種 IT 系統無縫融合。它還能夠輕松連接控制器與上位系統,為輕松開發物聯網解決方案奠定了基礎。此外,操作系統可以讓軟件保持原樣,降低了對硬件的依賴性,從而顯著簡化了平臺的修改工作。通過 PC 控制技術還可以使用基于 HTML5、CSS 和 JavaScript 等標準技術開發的 HMI。另一個好處是:PLC 和可視化系統可以在同一臺設備上運行。與 PLC 解決方案相比,基于 PC 的控制平臺明顯更加高效,擁有巨大的性能儲備,從而具有高度可擴展性?;谲浖?PLC 讓用戶可以根據自己具體應用需求精確選擇所需的工業 PC 硬件,而無需調整軟件,這樣能夠大大提升效率。此外,基于 PC 的控制技術讓我們能夠專注于增強我們作為系統和設備制造商的核心競爭力,即為我們的客戶開發以市場需求為導向的包裝解決方案 PC 控制技術的另一個優勢是具有可持續性,現有的控制軟件可以很輕松地應用于新的工業 PC 系統。

物聯網和工業 4.0 方案在這種情況下起到什么作用?

  Christian Napravnik:無論是對于物聯網、工業物聯網、人工智能、工業 4.0 還是數字化轉型,基礎技術和方法都是我們實現產品可持續性的核心,并與目前的開發步驟相對應。不具備所需互聯互通性的設備和系統很快就會被淘汰。其它行業也有這樣的趨勢?;?PC 的控制技術是基于 IT 技術的解決方案,因此可以輕松實現工業 4.0 方案。

倍福產品的應用優勢有哪些?

  Claus Botzenhardt:倍福既可以提供經濟的一體化解決方案,也可以提供獨立和可擴展的解決方案。不銹鋼端子盒是我們為食品工業定制的衛生型解決方案的另一個重要組成部分。而倍福憑借其多點觸控解決方案,滿足了先進的人機界面理念的需求,讓用戶可以采用他們已經習慣的智能手機手勢操作。

在 I/O 產品的模塊化設計和多樣化性以及工業 PC 的處理性能方面,基于 PC 的控制技術的精確可擴展性有何重要性?

  Claus Botzenhardt:倍福的 I/O 產品完全滿足我們的應用需求。此外,他們的 PROFIBUS、EtherNet/IP 及其它網關為現有或遺留系統提供所需的接口。出于成本考慮,我們更喜歡一體化設備,目前我們采用了三種不同類型的工業 PC 控制平臺。

TwinCAT 應用軟件的哪些功能為貴公司帶來最大收益?

  Claus Botzenhardt:對于 MULTIVAC 來說,重要的是,各個軟件模塊可以用版本控制系統來管理。我們還受益于結構化文本的標準化高級語言編程,這樣可以顯著簡化程序員的工作。例如能夠使用現成的功能塊實現軸的凸輪傳動、PTP 運動或機器人運動學,大大減少了我們的編程工作,從而縮短了我們的開發時間。

TwinCAT 的一致性對于整合安全功能、機器視覺、測量技術和物聯網有什么重要性?

  Claus Botzenhardt:一致性是使用像倍福提供的控制技術平臺的主要原因之一,必須能夠在編程環境中盡可能多方面地實現設備和系統的自動化,幫助客戶高效開發合適的解決方案。高水平的硬件抽象是另一個重要的前提。我們集團具有國際化的特點,因此是否能夠在設備上運行診斷功能至關重要。通過 TwinSAFE 整合安全技術后,我們的 HMI 現在可以提供詳細的診斷信息。這大大加快了故障排除速度。

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