位于捷克 Vla?im 市的 Velteko s.r.o. 公司是一家包裝設(shè)備制造商,專注于高端包裝技術(shù)。當(dāng)Velteko公司準(zhǔn)備對(duì)他們的軟包裝機(jī)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和控制方案方面的徹底改造時(shí),他們決定采用 Beckhoff 基于 PC 和 EtherCAT 的自動(dòng)化解決方案。
采用基于 PC 的控制技術(shù)對(duì)包裝系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化
如今,包裝行業(yè)日益復(fù)雜的應(yīng)用需求,需要有更快、更有效的自動(dòng)化系統(tǒng):更高的系統(tǒng)輸出能力,更大的存儲(chǔ)容量,更多種類的通訊接口和自診斷功能。近年來(lái),Velteko 公司一直致力于簡(jiǎn)化其設(shè)備方案,對(duì)各個(gè)生產(chǎn)組件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,并對(duì)包裝生產(chǎn)線進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。這樣,他們的客戶就可以根據(jù)具體的應(yīng)用選擇最合適的設(shè)備及其附件,例如計(jì)量設(shè)備和稱重設(shè)備等。而滿足這些要求的先決條件是將傳統(tǒng)的硬 PLC 替換成 PC 控制系統(tǒng),因?yàn)樗粌H能夠提高包裝產(chǎn)量,而且成本也更低。
優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程
Velteko 最新一代的立式包裝機(jī)能夠在連續(xù)運(yùn)行的情況下仍然保持高性能 – 特別適合用于包裝粘性的液態(tài)或固態(tài)產(chǎn)品,包裝袋容量可達(dá) 5 升,最快可達(dá) 180 袋/分鐘。該系統(tǒng)運(yùn)行Beckhoff公司的TwinCAT自動(dòng)化軟件,由CP6201 面板型 PC 控制器控制。系統(tǒng)通過(guò) EtherCAT 總線集成了 AX5000 伺服驅(qū)動(dòng)器,通過(guò)CANopen 總線控制變頻器和電磁閥,系統(tǒng)默認(rèn)周期時(shí)間為 2 ms,這樣的生產(chǎn)線具有足夠的產(chǎn)能。同時(shí),CP6201還用來(lái)給伺服控制器和變頻器設(shè)定參數(shù)。
基于 PC 的控制系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化了設(shè)備的布線工作,從而顯著降低成本,提升系統(tǒng)可靠性。由于采用 EtherCAT 總線后,操作非常簡(jiǎn)便,最終用戶在更換伺服驅(qū)動(dòng)器或變頻器時(shí)就不再需要專門的維護(hù)工程師。EtherCAT 具有卓越的設(shè)備間數(shù)據(jù)通訊功能,能夠通過(guò)開(kāi)放式接口輕松地集成到已有的公司網(wǎng)絡(luò)。基于 PC 的控制系統(tǒng)具有良好的開(kāi)放性,能夠方便地與其他設(shè)備模塊相連,以便組成一個(gè)柔性包裝生產(chǎn)線。
操作直觀
使用12 英寸的觸摸面板作人機(jī)界面,使得系統(tǒng)的控制和操作更加方便、快捷。采用由 C# 高級(jí)語(yǔ)言編程的人機(jī)界面,除了可通過(guò)鍵盤操作之外,還可通過(guò)標(biāo)記符號(hào)進(jìn)行直觀的操作,因此,即便是未受過(guò)培訓(xùn)的工人,也能夠通過(guò)按鍵輕松設(shè)置包裝袋長(zhǎng)度、包裝袋密封時(shí)間及生產(chǎn)量這三個(gè)參數(shù)。觸摸屏還可用來(lái)控制輔助設(shè)備,如劑量?jī)x、自動(dòng)加料斗、定時(shí)器等。系統(tǒng)允許通過(guò)密碼設(shè)置操作權(quán)限,以賦予不同級(jí)別工人或維修人員不同的權(quán)限等級(jí)。
綜合的數(shù)據(jù)管理
面板型 PC CP6201在統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)交換以及系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控等方面也提供了一些新功能。機(jī)器的所有事件(如“按鍵”,“包裝材料已用完”,等等)和所有錯(cuò)誤操作,包括時(shí)間信息都有保存。每臺(tái)機(jī)器的參數(shù)設(shè)置,都能夠以最多 500 個(gè)預(yù)定義的程序序列存儲(chǔ),同時(shí)還能夠備份數(shù)據(jù)。另外,系統(tǒng)還保存了所有的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(例如,自設(shè)備投入運(yùn)轉(zhuǎn)后或指定期間內(nèi)填滿/空的包數(shù);通過(guò)密碼進(jìn)行操作人員身份識(shí)別;設(shè)備開(kāi)啟和停止時(shí)間;配電器內(nèi)的溫度)。從設(shè)備第一次投入運(yùn)轉(zhuǎn)到壽命終結(jié)過(guò)程中留下的所有數(shù)據(jù)都儲(chǔ)存在一張容量為 1G 的CF 卡上。如有需要,客戶可以通過(guò) USB 或者以太網(wǎng)口下載這些數(shù)據(jù)。當(dāng)然,這臺(tái)包裝設(shè)備可以和任何一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連。
遠(yuǎn)程操作和維護(hù)
對(duì)于 Velteko 公司來(lái)說(shuō),他們非常看重系統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護(hù)和操作功能,而通過(guò)以太網(wǎng)接口和 Windows 操作系統(tǒng)可以大大簡(jiǎn)化遠(yuǎn)程維護(hù)及操作。系統(tǒng)軟件的所有設(shè)置、可視化界面以及控制和診斷功能都能夠通過(guò)任一常用的數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)(Internet、e-mail、modem等)實(shí)現(xiàn)。操作人員只需具備基本的電腦操作知識(shí);甚至不需要專門的軟件或連接電纜,任何市場(chǎng)上常見(jiàn)的 U 盤就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。