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Beckhoff使用基于PC的控制技术实现绿色包装

2022-04-28 来源:承德农业机械网

Beckhoff使用基于PC的控制技术实现绿色包装

【中国包装网讯】2014国际加工与包装机械展览会(Interpack-2014)-全球包装行业及相关加工行业最为重要的展览会上,Beckhoff展出其针对包装行业的开放式自动化解决方案。基于PC的控制技术和驱动技术非常适合控制和监测单台包装机械和成套包装生产线的整个工艺链。它不仅满足包装生产对高品质、高柔性的要求。更重要的是,它更能满足包装生产节约原材料的要求。

Beckhoff高速和精确的基于PC的控制技术及创新的XTS驱动系统为高品质、灵活和资源节约型包装机械提供了理想的基础。

PC控制和通过EtherCAT实现的通讯技术是极速控制技术的基础。借助于这些技术可以实现极其精确的工艺循环,因此,首先可以用更少的原材料进行生产包装;其次,可以更精确地指定待包装货物的数量。总之,这样可以节约大量成本,并最大限度地减少宝贵的资源和能源的浪费。这一切都可以在今年Interpack展上200平米的Beckhoff解决方案展台上看到,它位于15号展馆前的露天展示区(FG15-1)。主要展出的有XTS驱动系统、新一代多点触控面板和紧凑型驱动产品、以及如何使用TwinCAT3提高工程效率,此外还有工业4.0生产场景中的包装机械。

XTS给机器设计带来了革命性变化创新的eXtendedTransportSystem(XTS)可以满足包装行业在不断提升灵活性方面的需求。XTS系统结合了直线和旋转驱动原理,能够实现全新的机器理念,与传统的解决方案相比,它更灵活、更紧凑、更经济。由于其路径配置几乎无限且负载模块动-即动子-可自由移动,因此不再需要诸如卡爪等机械配件。产品变换批量或修改填充数量都只需通过修改软件快速、轻松地实现。因此,能够最大限度地减少程序修改数量并缩短成本昂贵的生产停机时间。由于前进和返回路径以及曲线都可用于有效的物料运输,因此也没有无效行程。

由于动子既可以单独控制,也可以同步,因此使用XTS可以实现最多样化且灵活的运动功能。Beckhoff展台上还将展示一些创新功能,如赶上行程、分组和取消分组、同步行程、凸轮功能以及XTS和机器人之间高度精确的互动。有了这些独特的功能,驱动系统在包装行业开辟了众多应用领域,例如包装袋灌装、产品理料、异步产品流送入下游的循环生产序列以及智能化和动态工件产品载运架或包装的联机装配。

集成式多点触摸解决方案应用于整台机器Beckhoff的多点触控面板系列拥有统一的外观。显示屏有7-24英寸各种尺寸可选,各个型号的接口和处理器性能不同,为用户提供了极大的灵活性。此外,还可以根据客户要求进行扩展,如指纹识别功能、急停按钮或个性化色彩方案。

Beckhoff在Interpack上即将展示的新产品有CP3915和CP3918的多点触控面板,它们已经针对包装机械进行了优化,采用不锈钢外壳,防护等级达到IP65并配备一个特殊的薄膜显示屏,保护不受碎片损坏。

CP29xx和CP39xx系列多点触摸控制面板的使用特别灵活和简单(通过CP-link4),操作装置和PC之间采用单电缆解决方案:视频信号、USB2.0和电源通过标准的CAT.6A电缆传输,距离最远可达100米。不仅可为用户带来更大的灵活性,而且还可以降低布线和安装成本。

伺服系统减少安装空间AM8000系列伺服电机法兰尺寸为F1(边缘长度为40毫米)又得到了进一步完善。最新的AM801x和AM811x系列伺服电机具有低转子转动惯量以及四倍过载容量,可以满足即使是最小安装空间内对运动控制的最高要求。电机有带无背隙永磁制动或带导向键槽的型号可选。电机都配有一个绝对值编码器(也可选择配备多圈绝对值编码器)并采用单电缆技术(OCT),电机在最小的空间内提供了最大的电机性能。

此外,这两个系列的电机额定电压各不相同。AM811x系列电机可分别与伺服电机端子模块EL7201-0010(50VDC时输出电流为2.8ARMS)和EL7211-0010(50VDC时输出电流高达4.5ARMS)配套使用,构成一个结构非常紧凑的经济型伺服解决方案。AX5000系列EtherCAT伺服驱动器(1/2通道,电流最高为3A)可以用来控制230VAC的AM801x伺服电机。

TwinCAT3提高工程效率和性能TwinCAT将所有控制和运动控制功能以及完整的工程工具链整合在了一个软件平台上。TwinCAT3支持IEC61131、C/C++和MATLAB?/Simulink?,可以为每项任务提供合适的编程语言。工程工作通过现成的软件库简化,如张力控制、凸轮盘、印标控制和切纸机以及对OMACPackML的支持。TwinCATAutomationInterface、一个用于自动代码生成的用户友好界面以及由VisualStudio?提供的大量源代码控制工具进一步提高了工程效率。

由于一直支持多核技术,TwinCAT3为集成附加的机器功能提供了新的性能储备。使用"CPU隔离"功能,项目工程师因此可以指定一个与TwinCAT实时内核一起运行的处理器内核,并要继续明确仅适用于Windows操作系统。

工业4.0概念中的包装机械包装机械市场对包装设计和外形的规范不断变化,注定了要实施工业4.0概念。然而,前提是机器中的所有执行器和传感器都是全自动的,最重要的是都能够通信。基于PC的控制和EtherCAT以及配套的驱动技术,Beckhoff现在已经使得纵向、横向和跨公司的集成成为可能,从而为工业4.0概念在包装行业提供了理想平台。

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