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          活動鏈接：2014年控制網行業專題---自動化開創食品飲料行業新紀元


                      
                                  倍福中國包裝行業經理  陳翀宇

  控制網：貴公司所應用在食品飲料行業的產品有哪幾類？分別用在哪部分工藝上？2014年上半年的發展情況如何？有何突出成績？

    陳翀宇：Beckhoff基于PC和EtherCAT的控制技術非常適合于實現整個工藝鏈的自動化，無論是單個包裝設備還是完整的包裝生產線，從填充、成型、封口到貼標、集裝、二次包裝和堆垛。針對包裝設備領域，Beckhoff可提供各種高性能工業PC（配備有專為工業應用領域設計的主板）、緊湊型嵌入式控制器、種類豐富的 I/O 模塊、伺服驅動產品、經濟高效的步進電機模塊、高速EtherCAT現場總線、TwinCAT PLC和運動控制軟件以及用作操作/顯示單元的控制面板。通過這些集成的模塊化產品，可為任何一臺包裝機配置一個柔性化的控制解決方案，以滿足各類應用在運算能力、復雜性及成本方面的要求。越來越多的功能，如：運動控制、狀態監測、機器人技術等，都被集成到軟件中，通過 PC 來控制，從而使得控制結構愈加“精益”。同時，硬件構造也日益緊湊，既節省了控制柜空間，又縮小了設備的實際占地面積。然而，PC控制技術的優勢遠不止于此：例如，控制器集成了狀態監測功能后，不僅改善了診斷功能，而且簡化了故障處理過程，使設備效率得以優化。

   基于 PC 的控制技術在硬件和軟件接口方面都具有良好的通用性和開放性，方便設備制造商們不斷對他們的系統進行調整，以迎合客戶多樣化和多變的需求，而無需再花費高額的實施成本和人力成本。TwinCAT軟件集成了PLC和運動控制功能，可以實時、高效地控制包裝機的各個工藝步驟。TwinCAT PLC 的編程語言符合IEC 61131-3標準，可為不同的包裝任務（如凸輪盤、多軸同步和插補運動）提供種類繁多的軟件模塊。諸如TwinCAT CAM Design Editor和TwinCAT Scope等高性能軟件工具，支持系統設計和調試工作。PLC程序庫中的運動控制功能塊基于PLCopen運動控制和OMAC PackSoft標準，大大簡化了編程工作。開放式通訊接口可集成到現有的可視化和控制系統中。根據自動化組件的不同要求，可通過Windows操作系統在同一硬件上安裝更多的軟件組件（包括TwinCAT）。

  超高速過程通訊的基礎是 EtherCAT 工業以太網系統，它非常適用于包裝機械。控制器與 I/O 信號之間的高速通訊，無需特殊硬件，為機械制造商提供超乎想象的可能性。多軸運動控制通過 EtherCAT 分布式時鐘進行同步，可精確到納秒。

  控制網：近年來，貴公司在食品飲料行業的技術創新與產品創新有哪些？（可用新產品、新技術或解決方案說明）。

  陳翀宇：倍福基于PC的控制技術可以通過高性能PC將所有重要的控制功能集成到一個中央平臺上：包括 PLC、運動控制、機器人技術、測量技術以及狀態監測。并且由于倍福開放式的控制系統，使其能夠和其他設備集成。與競爭對手相比，在提高設備的生產能力、加工精度，減少維修以及降低能耗等方面做得更加突出。

  此外，倍福的創新產品 eXtended Transport System（XTS）可以滿足包裝行業在不斷提升靈活性方面的需求。該系統結合了直線和旋轉驅動原理，能夠實現全新的機器理念，與傳統的解決方案相比，它更靈活、更緊湊、更經濟。由于其路徑配置幾乎無限且負載模塊動，即動子可自由移動，因此不再需要諸如卡爪等機械配件。產品變換批量或修改填充數量都只需通過修改軟件快速、輕松地實現。因此，能夠最大限度地減少程序修改數量并縮短成本昂貴的生產停機時間。由于前進和返回路徑以及曲線都可用于有效的物料運輸，因此也沒有無效行程。 

  由于動子既可以單獨控制，也可以同步，因此使用 XTS 可以實現最多樣化且靈活的運動功能。 Beckhoff 展臺上還將展示一些創新功能，如趕上行程、分組和取消分組、同步行程、凸輪功能以及 XTS 和機器人之間高度精確的互動。有了這些獨特的功能，驅動系統在包裝行業開辟了眾多應用領域，例如包裝袋灌裝、產品理料、異步產品流送入下游的循環生產序列以及智能化和動態工件產品載運架或包裝的聯機裝配。

  控制網：您認為食品飲料行業用戶最大的需求是什么？貴公司能為用戶提供怎樣的幫助？

  陳翀宇：現在的工廠需要很多工程師負責過程控制、包裝、環境條件，因為每個環節的程序都不一樣，這樣就需要很多工程師才能保證整個系統的正常運行。如果采用倍福基于PC的自動化技術，整個工廠只有一個系統，只需一個工程師就能解決所有問題。倍福為客戶提供定制化的解決方案，倍福的設備是開放式的，能夠和其他設備集成。和競爭對手相比，倍福公司在提高設備的生產能力以及產品質量，減少生產過程、設備準備階段產生的浪費，降低維修以及能耗成本等方面做得更加突出

  倍福的“自動化新技術”理念代表通用型、開放式的控制和自動化解決方案，倍福公司為食品領域各個應用場合提供基于PC控制技術的自動化解決方案，包括工業PC、I/O、現場總線組件以及驅動技術和TwinCAT自動化軟件。倍福公司提供的完整的、可升級的模塊化系統可實現在計算性能、復雜任務處理以及成本控制等方面的優化。

  控制網：食品飲料行業在自動化技術的應用上還有哪些不足？在哪些工序上還能加以擴展？自動化技術在中國食品飲料行業的應用與國外相比還存在哪些差距？

  陳翀宇：目前我國食品裝備大部分以單機控制為主，應用PLC和工控機、DCS及現場總線技術的不到設備總數的10%。食品和包裝生產線以機械傳動為主，控制驅動技術的綜合應用水平低。在自動化技術方面，我國的食品機械工業與國外發達國家的差距較為明顯。驅動控制、檢測傳感、網絡控制與遙操作技術、信息處理技術等應用得少。

  總的來說，食品裝備自動化技術將會呈現出以下發展趨勢：

  （1）高速高精度伺服驅動技術的應用不斷深入。

  隨著高效、節能、環保、降噪的要求日益提高，高速度高精度伺服驅動技術、多軸同步控制技術、全數字交流伺服驅動、直線伺服驅動和集成化、智能化、網絡化伺服驅動技術得以深入應用。

  （2）傳感檢測技術的應用范圍進一步擴大。

  不僅用于生產線工序中的位置、溫度、雜質等的檢測，而且擴展到食品品質、質量等級、保質期的檢測，機器視覺、射頻掃描儀等新型傳感器及檢測技術不斷出現和應用，推動食品裝備自動化、智能化的進一步發展。

（3）食品工業機器人技術的應用已勢不可擋。

  隨著成本壓力的增大，食品安全衛生要求的提高，以及要求更高的精準性，食品工業對應用機器人技術的態度已發生轉變。

  （4）現場總線、網絡控制、遠程監控、物聯網技術的應用發展迅速。

  國內大型食品加工企業應用現場總線技術已比較普遍，物流自動化技術的發展已成大勢所趨（啤酒、飲料灌裝），在線監測和網絡遠程診斷和維護系統正在發展，使得控制更為精準，衛生更有保證，與ERP系統的集成更為便利。隨著食品安全問題日益引起重視，保障食品安全的食品信息采集系統中開始應用物聯網技術，使得食品安全信息更直觀、透明。

  （5）機電一體化、集成化、智能化、網絡化、柔性化、高效節能已成為食品加工與包裝機械的未來發展主流。

  控制網：您如何看待中國的食品飲料市場？您認為目前自動化技術在中國的食品飲料行業中起著怎樣的作用？2014年有哪些新的發展趨勢？

   陳翀宇：隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，人們對商品包裝的需求日益增多，對商品包裝的要求也越來越多，對包裝的使用價值也在提高。國內包裝市場份額將逐步加大，目前，之所以國內市場份額與國外存在差距，主要在于國內使用單機較多，隨著機電一體化技術的逐步發展，包裝行業的全自動化趨勢也會逐步得到提高。談及明年的市場策略，倍福將在市場上持續加大投入，針對行業舉辦線上、線下解決方案的交流會等活動進行推廣。