包裝機械的新品創(chuàng)新源自控制系統(tǒng)
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一套豐富而先進(jìn)的自動化產(chǎn)品體系為Hensen包裝技術(shù)設(shè)備公司所用嫡纠，制造出最現(xiàn)代化的飲料包裝機械。 位于德國不萊梅市的Hensen包裝技術(shù)設(shè)備有限責(zé)任公司(HPC) ，在制造先進(jìn)的包裝機械領(lǐng)域已有25年的經(jīng)驗。它所采用的由羅克韋爾自動化集成體系構(gòu)建的先進(jìn)并且易于操作的控制系統(tǒng)使包裝機械設(shè)計獲得了持續(xù)的創(chuàng)新能力。 包裝機械呼喚自動控制 HPC公司因其制造的裝填和密封等機械而蜚聲世界凑魔，其產(chǎn)品包括一系列的標(biāo)準(zhǔn)機械和特種機械，可滿足不同的市場需求和應(yīng)用。HPC公司是提供用于立式紙盒更卒、軟袋的裝填和密封機械的專業(yè)制造廠家，其產(chǎn)品所對應(yīng)的領(lǐng)域正在從可重復(fù)填充的包裝袋向不斷更新的快速消費品過渡稚照。HPC公司同時也進(jìn)行紙盒加工蹂空、機械組配，具備整條包裝系統(tǒng)生產(chǎn)線的制造能力果录。Hensen機械的使用功能可靈活調(diào)整羹授，而且此型設(shè)備易于維護(hù)，在高速運轉(zhuǎn)時仍可保持穩(wěn)定的性能，并且可以快速轉(zhuǎn)換產(chǎn)品的種類和型號丐闲。 HPC的客戶多是生產(chǎn)械琴、包裝諸如飲料等快速消費品的廠商，他們面臨激烈的市場競爭索官，因此需要不斷開發(fā)新產(chǎn)品來吸引消費者的注意力狰了。在德國，立式紙盒和軟袋被用作主要的可重復(fù)填充的包裝物势瘤，但是在北美和遠(yuǎn)東乐标，可再封口立式軟袋目前是諸如能源、運動飲料勃否、洗衣液和個人護(hù)理液等液體的主要包裝形式姚损。用于運動飲料外包裝的此類立式軟袋，因其外觀具有柔美的曲線和便于手握的模紋避掩，使其在貨架上顯得十分醒目紊徊，運動過后口渴的人們也能更方便順暢地飲用飲料。今天高速的和全自動化的包裝機械需要具備最現(xiàn)代化的硬件和軟件控制系統(tǒng)鬼雀，此類控制系統(tǒng)包括精確運動控制系統(tǒng)顷窒、方便使用的人機界面和功能強大的邏輯控制系統(tǒng)。 選擇集成供應(yīng)商 作為一家客戶遍布全球的供應(yīng)商源哩，HPC需要一家運轉(zhuǎn)良好的自動化設(shè)備生產(chǎn)廠家為其提供一流的鞋吉、涵蓋全球范圍的技術(shù)支持和零部件供應(yīng)。HPC同時也希望和在高端自動化領(lǐng)域有所建樹的專家合作励烦，借助專業(yè)知識和豐富經(jīng)驗來開發(fā)新一代包裝機械的先進(jìn)的控制系統(tǒng)谓着。 在認(rèn)真調(diào)查過一些自動化設(shè)備供應(yīng)商后，HPC最終選擇了Rockwell自動化公司作為其供應(yīng)商坛掠，并將Allen-Bradley Logix自動控制平臺作為其最新包裝機械的標(biāo)準(zhǔn)配件赊锚。Logix 是可編程邏輯控制器（PLC）系列的品牌，包括從功能強大的ControlLogix到緊湊的FlexLogix等一系列的品牌却音。因為Logix系列提供了多種的具體型號的控制器PLC以供選擇改抡，HPC總能從中選出適合的控制器，應(yīng)用到從小型機械到大型生產(chǎn)系統(tǒng)等不同場合系瓢。因為所有的Allen-Bradley PLC都使用相同的Logix控制核心阿纤，所以它們都使用相同的容易使用的RSLogix5000 軟件語言來編程。HPC的工程師只需熟悉這一種開發(fā)工具即可勝任工作撼由。一套編碼可在這一系列中不同型號的PLC之間相互通用荡将。 方便靈活 如虎添翼 ControlLogix將邏輯和運動控制集成到了一個控制體系之中，并且可以對此兩種控制使用相同的一套開發(fā)工具狭鳖，即RSLogix5000語言來方便地編程您账。除了這一通用的開發(fā)環(huán)境盲拐，Logix系列PLC還使用NetLinx獨特的、帶有開放式軟件界面的Allen-Bradley網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來保證數(shù)據(jù)的有效流通爽附。利用NetLinx協(xié)議号均，如同利用DeviceNet、ControlNet蝗淡、EtherNet/IP等協(xié)議一樣易震，可以方便地傳輸數(shù)據(jù)；而且因為這些網(wǎng)絡(luò)使用開放的CIP因特網(wǎng)協(xié)議避顶，因此可以直接和制造商的ERP(企 ·業(yè)資源管理)以及其他商務(wù)IT系統(tǒng)相連烈瑰。 因為使用完全開放的傳輸協(xié)議，NetLinx確保了可以實現(xiàn)從機器的任一個輸入端口對機器進(jìn)行設(shè)置的功能蟋软。工程師通過網(wǎng)絡(luò)镶摘，不必和控制器進(jìn)行直接的物理連線，即可實現(xiàn)對設(shè)備的編程岳守，從而設(shè)備調(diào)試凄敢、試車時間大為縮短。 同樣棺耍，維護(hù)工程師在控制室贡未，而不必走到機器旁种樱，即可診斷蒙袍、調(diào)試和修改程序。通過采用因特網(wǎng)技術(shù)嫩挤，此理念得到了進(jìn)一步的發(fā)展害幅。用戶安裝一個Allen-Bradley 9300-Rades調(diào)制解調(diào)器，即可從世界上任何一個可以撥號上網(wǎng)的地方撥號連接整個基于NetLinx協(xié)議的控制網(wǎng)絡(luò)岂昭。 NetLinx協(xié)議是Rockwell自動控制集成體系的關(guān)鍵以现，它保證了此體系中的硬件和軟件在出廠時即能完美結(jié)合在一起，相互配合约啊，聯(lián)手工作邑遏。集成體系對例如象HPC這樣的機器制造商提供了諸多益處，例如它大幅縮短了設(shè)計和構(gòu)建控制系統(tǒng)的時間瘫笋，而且它提升了整臺機器的運行性能路旬，使機器更易于維修，也更可靠锨堵，同時提高了生產(chǎn)商的生產(chǎn)效率和獲利能力哑回。 使用Allen-Bradley平臺DeviceNet的另一個益處是可以實現(xiàn)全自動化的設(shè)備置換(ADR)。ADR功能實現(xiàn)了在不用關(guān)停網(wǎng)絡(luò)的情況下即可置換象Allen-Bradley PowerFlex驅(qū)動器這樣的設(shè)備粟墩，在系統(tǒng)萬一出現(xiàn)崩潰時伊哮，可將停機時間壓縮到最短稠眠。 ControlLogix使用SERCOS數(shù)字界面和高速光纖網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)控制器和伺服驅(qū)動器之間的數(shù)據(jù)傳輸。光纖網(wǎng)絡(luò)取代了大捆的電線问嬉，而且它還可以發(fā)送和接收驅(qū)動器的狀態(tài)信息碱暗。使用SERCOS的益處還包括使得機器調(diào)試更便捷、運行的精確性更高炮姑、系統(tǒng)運行性能更穩(wěn)定锤扣。 HPC同時也采用Rockwell自動化公司的Allen-Bradley Guardmaster機器安全系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)配件。此安全系統(tǒng)提供了一套完備的安全產(chǎn)品骡尽，從簡單的聯(lián)鎖裝置到使用激光掃描儀和光幕的屏蔽系統(tǒng)遣妥。Guardmaster系統(tǒng)達(dá)到了HPC的所有安全要求，同時也保證了和Allen-Bradley控制體系的可兼容性攀细。 Rockwell自動化公司集成體系的優(yōu)點在HPC的最新包裝機 HO-Auto上得到了集中體現(xiàn)箫踩。這款包裝機采用集成的運動和邏輯控制系統(tǒng)，實現(xiàn)下述功能：即將一個噴口插入到一個紙盒中谭贪，并將接縫處密封好境钟。 使用ControlLogix控制器的機器可以快捷方便處理不同尺寸或規(guī)格的紙盒。當(dāng)需要改變插入紙盒的噴口的尺寸時俭识，需要變換機器的關(guān)鍵部件慨削；在對機器的關(guān)鍵部件重新布位時，和傳統(tǒng)的機器相比套媚，新型機器的控制部件PLC采用DeviceNet協(xié)議缚态，來對伺服驅(qū)動器發(fā)出指令，大幅縮短了完成這一過程所需的時間堤瘤。 操作人員可以通過Allen-Bradley PanelView人機界面來選擇所需的機器設(shè)置玫芦，然后通過ControlLogix來完成剩余的工作。Allen-Bradley Flex I/O模塊分布于機器的不同部位本辐，通過此模塊守涤，可實現(xiàn)對水壓閥的控制，并可將傳感器的信號反饋回來懂崭；它利用DeviceNet實現(xiàn)與PLC的數(shù)據(jù)交換溃艺，以往將信號傳會控制臺需要使用相當(dāng)數(shù)量的電線，現(xiàn)在所需的電線數(shù)大為減少处淘。 這一工序完成以后睡硫，紙盒可以通過傳送帶或軌道傳送到下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 HPC同時將Rockwell自動化公司的運動控制系統(tǒng)應(yīng)用到了其CMF型裝填和密封機器設(shè)備中谤郑。此款連續(xù)作業(yè)的機器每分鐘可處理多達(dá)250個紙盒鲸嫁，這些紙盒可以由軌道系統(tǒng)提供，也可由HO-Auto紙盒成型機器直接提供直呈。紙盒由一個注冊過專利的索引系統(tǒng)送入CMF中兜诞，導(dǎo)引到裝填器旁翰鬓。 在這里紙盒被引導(dǎo)到一個具有12個裝填和密封工位的旋轉(zhuǎn)傳輸帶上。這道工序也可實現(xiàn)加強型的密封惋涌。 每一個CMF旋轉(zhuǎn)傳輸帶上的填充位都安裝有一個Allen-Bradley MP系列低慣性伺服馬達(dá)坟翠，此馬達(dá)由一個Allen-Bradley Ultra3000數(shù)字伺服驅(qū)動器控制。由于MP系列馬達(dá)具有較高的力矩/尺寸比腰素，因而它在傳輸帶上只占用非常小的空間聘裁，而且便于安裝。Ultra3000驅(qū)動器也安裝在傳輸帶上弓千，并通過SERCOS界面與ControlLogix PLC相連衡便。傳輸帶通過滑環(huán)與機器的其它部位相連，這樣DeviceNet和SERCOS網(wǎng)絡(luò)即可通過旋轉(zhuǎn)節(jié)點無縫運行洋访。 經(jīng)由PowerFlex可調(diào)速驅(qū)動器控制的傳輸帶傳輸镣陕，被填充和密封后的紙盒被送到最后一道包裝工序。 “通過Logix實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)和伺服技術(shù)之間完美的集成大幅縮短了工程時間”HPC的編程人員Jorg von Mallotkie表示：“這是因為利用一段程序姻政，從機器的某一個單點即可對機器進(jìn)行設(shè)置呆抑。在調(diào)試、試車階段也可以通過單點界面進(jìn)行故障診斷汁展，從而使得機器的安裝鹊碍、調(diào)試時間較以前大為縮短∈陈蹋” （來源：中國工控網(wǎng)） |