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          活動鏈接：2014年控制網(wǎng)行業(yè)專題---自動化開創(chuàng)食品飲料行業(yè)新紀元


                      
                                  倍福中國包裝行業(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？

    陳翀宇：Beckhoff基于PC和EtherCAT的控制技術(shù)非常適合于實現(xiàn)整個工藝鏈的自動化，無論是單個包裝設(shè)備還是完整的包裝生產(chǎn)線，從填充、成型、封口到貼標、集裝、二次包裝和堆垛。針對包裝設(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)動產(chǎn)品、經(jīng)濟高效的步進電機模塊、高速EtherCAT現(xiàn)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(chǎn)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(yīng)用在運算能力、復(fù)雜性及成本方面的要求。越來越多的功能，如：運動控制、狀態(tài)監(jiān)測、機器人技術(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，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)備的實際占地面積。然而，PC控制技術(shù)的優(yōu)勢遠不止于此：例如，控制器集成了狀態(tài)監(jiān)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(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)備制造商們不斷對他們的系統(tǒng)進行調(diào)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(wù)（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(tǒng)設(shè)計和調(diào)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(xiàn)有的可視化和控制系統(tǒng)中。根據(jù)自動化組件的不同要求，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(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中央平臺上：包括 PLC、運動控制、機器人技術(shù)、測量技術(shù)以及狀態(tài)監(jiān)測。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。與競爭對手相比，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)動原理，能夠?qū)崿F(xiàn)全新的機器理念，與傳統(tǒng)的解決方案相比，它更靈活、更緊湊、更經(jīng)濟。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(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(xiàn)最多樣化且靈活的運動功能。 Beckhoff 展臺上還將展示一些創(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 和機器人之間高度精確的互動。有了這些獨特的功能，驅(qū)動系統(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態(tài)工件產(chǎn)品載運架或包裝的聯(lián)機裝配。

  控制網(wǎng)：您認為食品飲料行業(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責過程控制、包裝、環(huán)境條件，因為每個環(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系統(tǒng)的正常運行。如果采用倍福基于PC的自動化技術(shù)，整個工廠只有一個系統(tǒng)，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(shè)備是開放式的，能夠和其他設(shè)備集成。和競爭對手相比，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)備準備階段產(chǎn)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(shù)”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(lǐng)域各個應(yīng)用場合提供基于PC控制技術(shù)的自動化解決方案，包括工業(yè)PC、I/O、現(xiàn)場總線組件以及驅(qū)動技術(shù)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(tǒng)可實現(xiàn)在計算性能、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展？自動化技術(shù)在中國食品飲料行業(yè)的應(yīng)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(yīng)用PLC和工控機、DCS及現(xiàn)場總線技術(shù)的不到設(shè)備總數(shù)的10%。食品和包裝生產(chǎn)線以機械傳動為主，控制驅(qū)動技術(shù)的綜合應(yīng)用水平低。在自動化技術(shù)方面，我國的食品機械工業(yè)與國外發(fā)達國家的差距較為明顯。驅(qū)動控制、檢測傳感、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，食品裝備自動化技術(shù)將會呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢：

  （1）高速高精度伺服驅(qū)動技術(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)動技術(shù)、多軸同步控制技術(shù)、全數(shù)字交流伺服驅(qū)動、直線伺服驅(qū)動和集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化伺服驅(qū)動技術(shù)得以深入應(yīng)用。

  （2）傳感檢測技術(shù)的應(yīng)用范圍進一步擴大。

  不僅用于生產(chǎn)線工序中的位置、溫度、雜質(zhì)等的檢測，而且擴展到食品品質(zhì)、質(zhì)量等級、保質(zhì)期的檢測，機器視覺、射頻掃描儀等新型傳感器及檢測技術(shù)不斷出現(xiàn)和應(yīng)用，推動食品裝備自動化、智能化的進一步發(fā)展。

（3）食品工業(yè)機器人技術(shù)的應(yīng)用已勢不可擋。

  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性，食品工業(yè)對應(yīng)用機器人技術(shù)的態(tài)度已發(fā)生轉(zhuǎn)變。

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

  國內(nèi)大型食品加工企業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)已比較普遍，物流自動化技術(shù)的發(fā)展已成大勢所趨（啤酒、飲料灌裝），在線監(jiān)測和網(wǎng)絡(luò)遠程診斷和維護系統(tǒng)正在發(fā)展，使得控制更為精準，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械的未來發(fā)展主流。

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

   陳翀宇：隨著經(jīng)濟的發(fā)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(nèi)包裝市場份額將逐步加大，目前，之所以國內(nèi)市場份額與國外存在差距，主要在于國內(nèi)使用單機較多，隨著機電一體化技術(shù)的逐步發(fā)展，包裝行業(yè)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(xù)加大投入，針對行業(yè)舉辦線上、線下解決方案的交流會等活動進行推廣。