倍福基于PC的控制系統(tǒng)實現(xiàn)創(chuàng)新的枕式包裝機自動
Bauer Steuerungstechnik 公司最新的流動包裝機采用了倍福基于 PC 的控制系統(tǒng)，以確保實現(xiàn)高速、精確及靈活的包裝工藝。模塊化、可擴展的硬件及TwinCAT 軟件系統(tǒng)功能強大，能夠?qū)崿F(xiàn)各種接口、大量運動控制功能及高效能源管理。其它好處包括集成式工程、輕松的軟件更新及高速遠程診斷功能。
當 Hartmuth Bauer 在 2015 年決定建造一款流動包裝機時，他對項目工程需求就已經(jīng)相當熟悉。他在 1999 年成立了一人公司，提供控制柜設(shè)計及建造相關(guān)服務(wù)。2011 年，現(xiàn)在位于德國布雷滕的 Bauer Steuerungstechnik 公司開始開發(fā)針對物料搬運應(yīng)用的小型機器和系統(tǒng)。從一開始起，Bauer 就仰賴倍福提供的控制技術(shù)。他回憶起早期的日子：“當我們開始建造為客戶定制的物料搬運系統(tǒng)時，我們也開始開發(fā)小型機器，如為控制柜制造商建造符合人體工程學(xué)的設(shè)備。我們與倍福一起設(shè)計了多款定位工具并成功將機械工程與控制技術(shù)結(jié)合在一起。”Hartmuth Bauer 從一開始就仰賴倍福，使用倍福的工業(yè) PC，因為基于 PC 的控制技術(shù)和 TwinCAT 自動化平臺具有 Bauer 一直在尋找的開放性及面向未來的能力：“令我們最為欣賞的是這項技術(shù)在接口種類上的開放性以及各種 I/O 組件和大量具有重要特殊功能的軟件模塊。”Bauer 說道。“最重要的是，我們與倍福合作是因為他們是一家全球性企業(yè)，可以一站式提供整套自動化系統(tǒng)，同時還可提供靈活、可靠的服務(wù)。”
攜手合作，共同建造一款創(chuàng)新的流動包裝機
Bauer Steuerungstechnik 可以為控制柜建造和自動化領(lǐng)域提供定制化解決方案，根據(jù)各個行業(yè)中的客戶的具體要求進行設(shè)計，包括汽車行業(yè)、成形技術(shù)及食品和醫(yī)療行業(yè)所用的機械，以及特種機器。公司最新推出的產(chǎn)品是B500SH,，這是一款高速臥式枕型包裝機，它可用來快速、輕柔及安全地包裝藥品和化妝品，以及食品及非食品類產(chǎn)品。不銹鋼枕式包裝機可以包裝幾乎任何產(chǎn)品，即使是潮濕生產(chǎn)區(qū)域中的產(chǎn)品。Bauer Steuerungstechnik 與倍福合作共同開發(fā)一款創(chuàng)新的解決方案：一款配備友好的可視化方案的機器，憑借快速設(shè)置能力和緊湊型設(shè)計脫穎而出。負責 Bauer 機器的技術(shù)工程師 Emanuil Benner 解釋道：“倍福控制和驅(qū)動技術(shù)的出色靈活性能夠?qū)崿F(xiàn)包裝應(yīng)用領(lǐng)域所需的各種快速產(chǎn)品轉(zhuǎn)換。
15.6 英寸的 CP2916 多點觸控控制面板能夠一目了然地顯示所有設(shè)置。操作員可以調(diào)用所有必要的數(shù)據(jù)，如產(chǎn)品特定的參數(shù)，并能夠立即響應(yīng)任何配方修改。通過倍福高動態(tài)及高精度驅(qū)動技術(shù)，機器不僅能夠快速而且以極高的精度包裝產(chǎn)品 — 從最慢到最快的機器周期。”
機器通過一臺裝有 TwinCAT NC PTP和 TwinCAT Camming 軟件模塊的CX5140 嵌入式控制器控制。除了CP2916 多點觸控面板之外，其它倍福組件包括 TwinSAFE I/O 端子模塊、兩
個配備 TwinSAFE 選項卡 AX5805 的AX5206 伺服驅(qū)動器及 AM8000 伺服電機。驅(qū)動組件通過單電纜技術(shù)（OCT）連接，顯著簡化了模塊化方案。
倍福普福爾茨海姆銷售辦事處的應(yīng)用軟件工程師 Günther Breithaupt 解釋說道：“通過 TwinCAT NC PTP 中的凸輪縮放功能，分離過程曲線在 PLC中計算，并在選擇配方后立即傳輸給NC。因此，您可以直接修改配方中的包裝長度和高度，并開始運行一個新產(chǎn)品，而不必在機器上進行調(diào)整或花費時間進行轉(zhuǎn)換。使用現(xiàn)成的 TwinCAT 運動控制功能塊將 NC 和凸輪縮放功能集成在 PLC 中可以輕松實現(xiàn)這一切。另外，通過 AX5206 伺服驅(qū)動器中采用
的單電纜技術(shù)，我們擁有了我們集成另一個編碼器所需的接口，因此無需添加更多硬件。這樣，我們可以直接補償任何薄膜滑移。”
標準化和一致的工程
Hartmuth Bauer 列舉了枕式包裝機的獨特賣點：“視具體的產(chǎn)品和包裝材料而定，B500SH 能夠以每分鐘 50 米的最大鋪箔速度每分鐘可以快速包裝 500次并在不到 10 分鐘的時間內(nèi)完成設(shè)置轉(zhuǎn)換。”Günther Breithaupt 補充道：“在開發(fā)階段，我們與倍福合作設(shè)計了用于所需速度及動態(tài)性的系統(tǒng)驅(qū)動器。進料器組件可以使用屏幕上的用戶指南并通過集成的控制工作流程快速適應(yīng)所選的配方。這樣，系統(tǒng)可以自行控制轉(zhuǎn)換設(shè)置過程。”
將 TwinCAT 3 軟件集成到 Visual Studio? 中也帶來了其它更多好處，因為不管控制系統(tǒng)規(guī)模如何，它都有統(tǒng)一的工程環(huán)境。Emanuil Benner 接著說道：“我們相信基于 PC 的控制技術(shù)具有足夠的靈活性來應(yīng)對所有未來需求，且開放的技術(shù)讓我們能夠輕松導(dǎo)入第三方程序”— 一項最近證明其在機器必須配備一個視覺系統(tǒng)時的用處的功能。
EtherCAT 電力測量端子模塊用于實現(xiàn)綜合能源管理
不管將來用戶可能需要什么樣的額外技術(shù)，Bauer Steuerungstechnik 都將能夠立即做好準備，因為基于 PC 的控制技術(shù)支持的接口種類非常廣泛：“EtherCAT、PROFIBUS、Ethernet、CAN — 他們知道未來應(yīng)用將需要的是什么。”Emanuil Benner 說道。“這也適用于新的功能。
當需要滿足新的規(guī)范要求時，EL34xx系列 EtherCAT 電力測量端子模塊可用于給機器提供針對綜合能源管理系統(tǒng)的功能。現(xiàn)在，用戶甚至能夠記錄包裝每個產(chǎn)品會消耗多少能源。
由于控制枕式包裝機需要大量的計算能力，Bauer Steuerungstechnik 選擇配備Intel? Atom ? 四核處理器的 CX5140嵌入式控制器。一個內(nèi)核處理 NC 功能，另一個內(nèi)核處理 PLC 運行。剩余的兩個內(nèi)核用于完成可視化和圖像處理工作。Bauer Steuerungstechnik 堅信， 有了這些功能，公司就可以為未來發(fā)展做好充分準備。
遠程控制和維護能力是基于 PC 的控制系統(tǒng)贏得 Hartmuth Bauer 信賴的另外兩個重要方面，特別是因為他們的機器在全球都得到廣泛應(yīng)用。他不想被迫使用傳統(tǒng) PLC 技術(shù)所需要的 VPN 路由器來訪問機器或被迫使用第三方供應(yīng)商的產(chǎn)品。“有了基于 PC 的控制技術(shù)，我們就可以完全訪問系統(tǒng)。不管機器在哪里，只要有網(wǎng)絡(luò)連接，我們就能看到想要了解的一切信息，甚至每根軸的運行情況。”
