倍福基于PC的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的枕式包裝機(jī)自動(dòng)

Bauer Steuerungstechnik 公司最新的流動(dòng)包裝機(jī)采用了倍?；?PC 的控制系統(tǒng)，以確保實(shí)現(xiàn)高速、精確及靈活的包裝工藝。模塊化、可擴(kuò)展的硬件及TwinCAT 軟件系統(tǒng)功能強(qiáng)大，能夠?qū)崿F(xiàn)各種接口、大量運(yùn)動(dòng)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(yuǎn)程診斷功能。

當(dāng) Hartmuth Bauer 在 2015 年決定建造一款流動(dòng)包裝機(jī)時(shí)，他對(duì)項(xiàng)目工程需求就已經(jīng)相當(dāng)熟悉。他在 1999 年成立了一人公司，提供控制柜設(shè)計(jì)及建造相關(guān)服務(wù)。2011 年，現(xiàn)在位于德國(guó)布雷滕的 Bauer Steuerungstechnik 公司開(kāi)始開(kāi)發(fā)針對(duì)物料搬運(yùn)應(yīng)用的小型機(jī)器和系統(tǒng)。從一開(kāi)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(dāng)我們開(kāi)始建造為客戶定制的物料搬運(yùn)系統(tǒng)時(shí)，我們也開(kāi)始開(kāi)發(fā)小型機(jī)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(jì)了多款定位工具并成功將機(jī)械工程與控制技術(shù)結(jié)合在一起。”Hartmuth Bauer 從一開(kāi)始就仰賴倍福，使用倍福的工業(yè) PC，因?yàn)榛?PC 的控制技術(shù)和 TwinCAT 自動(dòng)化平臺(tái)具有 Bauer 一直在尋找的開(kāi)放性及面向未來(lái)的能力：“令我們最為欣賞的是這項(xiàng)技術(shù)在接口種類上的開(kāi)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?！盉auer 說(shuō)道?！白钪匾氖?，我們與倍福合作是因?yàn)樗麄兪且患胰蛐云髽I(yè)，可以一站式提供整套自動(dòng)化系統(tǒng)，同時(shí)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(dòng)包裝機(jī)

Bauer Steuerungstechnik 可以為控制柜建造和自動(dòng)化領(lǐng)域提供定制化解決方案，根據(jù)各個(gè)行業(yè)中的客戶的具體要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(jī)械，以及特種機(jī)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(jī)，它可用來(lái)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(jī)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(kāi)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(jī)器，憑借快速設(shè)置能力和緊湊型設(shè)計(jì)脫穎而出。負(fù)責(zé) Bauer 機(jī)器的技術(shù)工程師 Emanuil Benner 解釋道：“倍?？刂坪万?qū)動(dòng)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(diǎn)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(guò)倍福高動(dòng)態(tài)及高精度驅(qū)動(dòng)技術(shù)，機(jī)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(jī)器周期?！?/span>

機(jī)器通過(guò)一臺(tái)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(diǎn)觸控面板之外，其它倍福組件包括 TwinSAFE I/O 端子模塊、兩

個(gè)配備 TwinSAFE 選項(xiàng)卡 AX5805 的AX5206 伺服驅(qū)動(dòng)器及 AM8000 伺服電機(jī)。驅(qū)動(dòng)組件通過(guò)單電纜技術(shù)（OCT）連接，顯著簡(jiǎn)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(shuō)道：“通過(guò) TwinCAT NC PTP 中的凸輪縮放功能，分離過(guò)程曲線在 PLC中計(jì)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(zhǎng)度和高度，并開(kāi)始運(yùn)行一個(gè)新產(chǎn)品，而不必在機(jī)器上進(jìn)行調(diào)整或花費(fèi)時(shí)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。使用現(xiàn)成的 TwinCAT 運(yùn)動(dòng)控制功能塊將 NC 和凸輪縮放功能集成在 PLC 中可以輕松實(shí)現(xiàn)這一切。另外，通過(guò) AX5206 伺服驅(qū)動(dòng)器中采用

的單電纜技術(shù)，我們擁有了我們集成另一個(gè)編碼器所需的接口，因此無(wú)需添加更多硬件。這樣，我們可以直接補(bǔ)償任何薄膜滑移?！?/span>

標(biāo)準(zhǔn)化和一致的工程

Hartmuth Bauer 列舉了枕式包裝機(jī)的獨(dú)特賣點(diǎn)：“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(shí)間內(nèi)完成設(shè)置轉(zhuǎn)換?！盙ünther Breithaupt 補(bǔ)充道：“在開(kāi)發(fā)階段，我們與倍福合作設(shè)計(jì)了用于所需速度及動(dòng)態(tài)性的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器。進(jìn)料器組件可以使用屏幕上的用戶指南并通過(guò)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(guò)程?！?/span>

將 TwinCAT 3 軟件集成到 Visual Studio? 中也帶來(lái)了其它更多好處，因?yàn)椴还芸刂葡到y(tǒng)規(guī)模如何，它都有統(tǒng)一的工程環(huán)境。Emanuil Benner 接著說(shuō)道：“我們相信基于 PC 的控制技術(shù)具有足夠的靈活性來(lái)應(yīng)對(duì)所有未來(lái)需求，且開(kāi)放的技術(shù)讓我們能夠輕松導(dǎo)入第三方程序”— 一項(xiàng)最近證明其在機(jī)器必須配備一個(gè)視覺(jué)系統(tǒng)時(shí)的用處的功能。

EtherCAT 電力測(cè)量端子模塊用于實(shí)現(xiàn)綜合能源管理

不管將來(lái)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(zhǔn)備，因?yàn)榛?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(lái)應(yīng)用將需要的是什么?！盓manuil Benner 說(shuō)道?！斑@也適用于新的功能。

當(dāng)需要滿足新的規(guī)范要求時(shí)，EL34xx系列 EtherCAT 電力測(cè)量端子模塊可用于給機(jī)器提供針對(duì)綜合能源管理系統(tǒng)的功能?，F(xiàn)在，用戶甚至能夠記錄包裝每個(gè)產(chǎn)品會(huì)消耗多少能源。

由于控制枕式包裝機(jī)需要大量的計(jì)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(gè)內(nèi)核處理 NC 功能，另一個(gè)內(nèi)核處理 PLC 運(yùn)行。剩余的兩個(gè)內(nèi)核用于完成可視化和圖像處理工作。Bauer Steuerungstechnik 堅(jiān)信， 有了這些功能，公司就可以為未來(lái)發(fā)展做好充分準(zhǔn)備。

遠(yuǎn)程控制和維護(hù)能力是基于 PC 的控制系統(tǒng)贏得 Hartmuth Bauer 信賴的另外兩個(gè)重要方面，特別是因?yàn)樗麄兊臋C(jī)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(lái)訪問(wèn)機(jī)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(wèn)系統(tǒng)。不管機(jī)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(yùn)行情況?！?/span>