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          活動(dòng)鏈接：2014年控制網(wǎng)行業(yè)專題---自動(dòng)化開創(chuàng)食品飲料行業(yè)新紀(jì)元


                      
                                  倍福中國(guó)包裝行業(yè)經(jīng)理  陳翀宇

  控制網(wǎng)：貴公司所應(yīng)用在食品飲料行業(yè)的產(chǎn)品有哪幾類？分別用在哪部分工藝上？2014年上半年的發(fā)展情況如何？有何突出成績(jī)？

    陳翀宇：Beckhoff基于PC和EtherCAT的控制技術(shù)非常適合于實(shí)現(xiàn)整個(gè)工藝鏈的自動(dòng)化，無論是單個(gè)包裝設(shè)備還是完整的包裝生產(chǎn)線，從填充、成型、封口到貼標(biāo)、集裝、二次包裝和堆垛。針對(duì)包裝設(shè)備領(lǐng)域，Beckhoff可提供各種高性能工業(yè)PC（配備有專為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)的主板）、緊湊型嵌入式控制器、種類豐富的 I/O 模塊、伺服驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品、經(jīng)濟(jì)高效的步進(jìn)電機(jī)模塊、高速EtherCAT現(xiàn)場(chǎng)總線、TwinCAT PLC和運(yùn)動(dòng)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(chǎn)品，可為任何一臺(tái)包裝機(jī)配置一個(gè)柔性化的控制解決方案，以滿足各類應(yīng)用在運(yùn)算能力、復(fù)雜性及成本方面的要求。越來越多的功能，如：運(yùn)動(dòng)控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、機(jī)器人技術(shù)等，都被集成到軟件中，通過 PC 來控制，從而使得控制結(jié)構(gòu)愈加“精益”。同時(shí)，硬件構(gòu)造也日益緊湊，既節(jié)省了控制柜空間，又縮小了設(shè)備的實(shí)際占地面積。然而，PC控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)不止于此：例如，控制器集成了狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能后，不僅改善了診斷功能，而且簡(jiǎn)化了故障處理過程，使設(shè)備效率得以優(yōu)化。

   基于 PC 的控制技術(shù)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(shè)備制造商們不斷對(duì)他們的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，以迎合客戶多樣化和多變的需求，而無需再花費(fèi)高額的實(shí)施成本和人力成本。TwinCAT軟件集成了PLC和運(yùn)動(dòng)控制功能，可以實(shí)時(shí)、高效地控制包裝機(jī)的各個(gè)工藝步驟。TwinCAT PLC 的編程語言符合IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)，可為不同的包裝任務(wù)（如凸輪盤、多軸同步和插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)）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(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試工作。PLC程序庫中的運(yùn)動(dòng)控制功能塊基于PLCopen運(yùn)動(dòng)控制和OMAC PackSoft標(biāo)準(zhǔn)，大大簡(jiǎn)化了編程工作。開放式通訊接口可集成到現(xiàn)有的可視化和控制系統(tǒng)中。根據(jù)自動(dòng)化組件的不同要求，可通過Windows操作系統(tǒng)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(chǔ)是 EtherCAT 工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)，它非常適用于包裝機(jī)械。控制器與 I/O 信號(hào)之間的高速通訊，無需特殊硬件，為機(jī)械制造商提供超乎想象的可能性。多軸運(yùn)動(dòng)控制通過 EtherCAT 分布式時(shí)鐘進(jìn)行同步，可精確到納秒。

  控制網(wǎng)：近年來，貴公司在食品飲料行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品創(chuàng)新有哪些？（可用新產(chǎn)品、新技術(shù)或解決方案說明）。

  陳翀宇：倍福基于PC的控制技術(shù)可以通過高性能PC將所有重要的控制功能集成到一個(gè)中央平臺(tái)上：包括 PLC、運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器人技術(shù)、測(cè)量技術(shù)以及狀態(tài)監(jiān)測(cè)。并且由于倍福開放式的控制系統(tǒng)，使其能夠和其他設(shè)備集成。與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，在提高設(shè)備的生產(chǎn)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(chuàng)新產(chǎn)品 eXtended Transport System（XTS）可以滿足包裝行業(yè)在不斷提升靈活性方面的需求。該系統(tǒng)結(jié)合了直線和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)原理，能夠?qū)崿F(xiàn)全新的機(jī)器理念，與傳統(tǒng)的解決方案相比，它更靈活、更緊湊、更經(jīng)濟(jì)。由于其路徑配置幾乎無限且負(fù)載模塊動(dòng)，即動(dòng)子可自由移動(dòng)，因此不再需要諸如卡爪等機(jī)械配件。產(chǎn)品變換批量或修改填充數(shù)量都只需通過修改軟件快速、輕松地實(shí)現(xiàn)。因此，能夠最大限度地減少程序修改數(shù)量并縮短成本昂貴的生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間。由于前進(jìn)和返回路徑以及曲線都可用于有效的物料運(yùn)輸，因此也沒有無效行程。 

  由于動(dòng)子既可以單獨(dú)控制，也可以同步，因此使用 XTS 可以實(shí)現(xiàn)最多樣化且靈活的運(yùn)動(dòng)功能。 Beckhoff 展臺(tái)上還將展示一些創(chuàng)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(jī)器人之間高度精確的互動(dòng)。有了這些獨(dú)特的功能，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在包裝行業(yè)開辟了眾多應(yīng)用領(lǐng)域，例如包裝袋灌裝、產(chǎn)品理料、異步產(chǎn)品流送入下游的循環(huán)生產(chǎn)序列以及智能化和動(dòng)態(tài)工件產(chǎn)品載運(yùn)架或包裝的聯(lián)機(jī)裝配。

  控制網(wǎng)：您認(rèn)為食品飲料行業(yè)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(xiàn)在的工廠需要很多工程師負(fù)責(zé)過程控制、包裝、環(huán)境條件，因?yàn)槊總€(gè)環(huán)節(jié)的程序都不一樣，這樣就需要很多工程師才能保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。如果采用倍福基于PC的自動(dòng)化技術(shù)，整個(gè)工廠只有一個(gè)系統(tǒng)，只需一個(gè)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(shè)備是開放式的，能夠和其他設(shè)備集成。和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，倍福公司在提高設(shè)備的生產(chǎn)能力以及產(chǎn)品質(zhì)量，減少生產(chǎn)過程、設(shè)備準(zhǔn)備階段產(chǎn)生的浪費(fèi)，降低維修以及能耗成本等方面做得更加突出

  倍福的“自動(dòng)化新技術(shù)”理念代表通用型、開放式的控制和自動(dòng)化解決方案，倍福公司為食品領(lǐng)域各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合提供基于PC控制技術(shù)的自動(dòng)化解決方案，包括工業(yè)PC、I/O、現(xiàn)場(chǎng)總線組件以及驅(qū)動(dòng)技術(shù)和TwinCAT自動(dòng)化軟件。倍福公司提供的完整的、可升級(jí)的模塊化系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在計(jì)算性能、復(fù)雜任務(wù)處理以及成本控制等方面的優(yōu)化。

  控制網(wǎng)：食品飲料行業(yè)在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用上還有哪些不足？在哪些工序上還能加以擴(kuò)展？自動(dòng)化技術(shù)在中國(guó)食品飲料行業(yè)的應(yīng)用與國(guó)外相比還存在哪些差距？

  陳翀宇：目前我國(guó)食品裝備大部分以單機(jī)控制為主，應(yīng)用PLC和工控機(jī)、DCS及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的不到設(shè)備總數(shù)的10%。食品和包裝生產(chǎn)線以機(jī)械傳動(dòng)為主，控制驅(qū)動(dòng)技術(shù)的綜合應(yīng)用水平低。在自動(dòng)化技術(shù)方面，我國(guó)的食品機(jī)械工業(yè)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的差距較為明顯。驅(qū)動(dòng)控制、檢測(cè)傳感、網(wǎng)絡(luò)控制與遙操作技術(shù)、信息處理技術(shù)等應(yīng)用得少。

  總的來說，食品裝備自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢(shì)：

  （1）高速高精度伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用不斷深入。

  隨著高效、節(jié)能、環(huán)保、降噪的要求日益提高，高速度高精度伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、多軸同步控制技術(shù)、全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)、直線伺服驅(qū)動(dòng)和集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)得以深入應(yīng)用。

  （2）傳感檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。

  不僅用于生產(chǎn)線工序中的位置、溫度、雜質(zhì)等的檢測(cè)，而且擴(kuò)展到食品品質(zhì)、質(zhì)量等級(jí)、保質(zhì)期的檢測(cè)，機(jī)器視覺、射頻掃描儀等新型傳感器及檢測(cè)技術(shù)不斷出現(xiàn)和應(yīng)用，推動(dòng)食品裝備自動(dòng)化、智能化的進(jìn)一步發(fā)展。

（3）食品工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用已勢(shì)不可擋。

  隨著成本壓力的增大，食品安全衛(wèi)生要求的提高，以及要求更高的精準(zhǔn)性，食品工業(yè)對(duì)應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)的態(tài)度已發(fā)生轉(zhuǎn)變。

  （4）現(xiàn)場(chǎng)總線、網(wǎng)絡(luò)控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展迅速。

  國(guó)內(nèi)大型食品加工企業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)已比較普遍，物流自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展已成大勢(shì)所趨（啤酒、飲料灌裝），在線監(jiān)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)系統(tǒng)正在發(fā)展，使得控制更為精準(zhǔn)，衛(wèi)生更有保證，與ERP系統(tǒng)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(tǒng)中開始應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使得食品安全信息更直觀、透明。

  （5）機(jī)電一體化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、高效節(jié)能已成為食品加工與包裝機(jī)械的未來發(fā)展主流。

  控制網(wǎng)：您如何看待中國(guó)的食品飲料市場(chǎng)？您認(rèn)為目前自動(dòng)化技術(shù)在中國(guó)的食品飲料行業(yè)中起著怎樣的作用？2014年有哪些新的發(fā)展趨勢(shì)？

   陳翀宇：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)商品包裝的需求日益增多，對(duì)商品包裝的要求也越來越多，對(duì)包裝的使用價(jià)值也在提高。國(guó)內(nèi)包裝市場(chǎng)份額將逐步加大，目前，之所以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額與國(guó)外存在差距，主要在于國(guó)內(nèi)使用單機(jī)較多，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的逐步發(fā)展，包裝行業(yè)的全自動(dòng)化趨勢(shì)也會(huì)逐步得到提高。談及明年的市場(chǎng)策略，倍福將在市場(chǎng)上持續(xù)加大投入，針對(duì)行業(yè)舉辦線上、線下解決方案的交流會(huì)等活動(dòng)進(jìn)行推廣。