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CODESYS在智能生產(chǎn)線中的應(yīng)用案例:食品飲料行業(yè)——一體式模塊化灌裝機(jī)
有這么一個案例,Can Lines工程公司接到飲料廠的訂單,需要為其提供一種定制化的飲料灌裝系統(tǒng)。為此,Can Lines公司與德國Festo及CODESYS公司合作開發(fā)了一套設(shè)備,其中Festo提供了電氣自動化組件及其集成,CODESYS提供專業(yè)的控制系統(tǒng)解決方案,Can Lines對此設(shè)備的最終要求是,既可生產(chǎn)多種產(chǎn)品,滿足柔性生產(chǎn)的同時(shí),又可以更經(jīng)濟(jì)的提高生產(chǎn)效率、可靠性和安全性。
提高生產(chǎn)效率
新型罐裝系統(tǒng)的首要目標(biāo)要滿足生產(chǎn)效率和安全目標(biāo),并簡化控制系統(tǒng)。為此Can Lines公司最終決定采用整機(jī)模塊化設(shè)計(jì)的方案,例如Festo提供電磁式氣動元件,具有減少運(yùn)動控制部件數(shù)量的優(yōu)點(diǎn),并且安裝更快捷。同時(shí)CODESYS編程本質(zhì)也是模塊化的思路,在其協(xié)助之下,F(xiàn)esto為機(jī)器的每個加工步驟設(shè)計(jì)了靈活的工藝程序,實(shí)現(xiàn)了每小時(shí)可以灌裝40000瓶的最終目標(biāo)。同時(shí)也通過快速更換硬件以及自動轉(zhuǎn)換工藝程序的方式,以實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品之間的無縫切換。
總線式通訊
關(guān)于控制器與現(xiàn)場儀表的連接方面,傳統(tǒng)的接線方式需要分別從控制器的I / O點(diǎn)接線到每一個伺服驅(qū)動器(意味著要安裝和維護(hù)30至40條電纜),而基于CANopen的現(xiàn)場總線系統(tǒng)簡化了該連接工作,新系統(tǒng)的所有輸入都通過單根通訊電纜連接至可編程控制器。最終結(jié)果是什么?電線安裝成本下降了20%至25%。CANopen還提供了卓越的診斷功能,可以快速查明各種I / O問題。
設(shè)備OEE
基于總線的自診斷能力和控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)讀取設(shè)備故障數(shù)據(jù),使得新的灌裝系統(tǒng)更易于維護(hù)。該系統(tǒng)使最終用戶的包裝生產(chǎn)線生產(chǎn)效率提高了30%,廢品率降低了20%,提高了整體生產(chǎn)能力。這項(xiàng)應(yīng)用在食品和飲料行業(yè),顯示出 CANopen現(xiàn)場總線在成本效益方面的優(yōu)勢——減少伺服運(yùn)動控制的布線、減少了調(diào)試維護(hù)方面的工作,所以未來電氣系統(tǒng)安裝的首要要求必須是更快且無障礙的安裝以及更低的維護(hù)費(fèi)用。
在CODESYS 開發(fā)系統(tǒng)中集成了 從 CAN 、Profibus 到實(shí)時(shí)的Ethernet 等多種現(xiàn)場總線支持。除了基于 IEC61131-3 的控制器開發(fā)的功能外,CODESYS 還提供廣泛的現(xiàn)場總線支持, 包括從通信 POU 到配置器和可移植協(xié)議棧的所有功能。
CODESYS 為各種現(xiàn)場總線系統(tǒng)提供無縫集成的配置器,來配置控制器的過程鏡像:包括 Profibus、Profinet、EtherCAT、CANopen、J1939、Ethe
rNet/IP、Sercos、AS-i、Modbus、IO-Link、BACnet、IEC 61850等。
飲料行業(yè)智能化生產(chǎn)線
關(guān)于食品飲料行業(yè),除了核心的灌裝工藝步驟之外,CODESYS 編程平臺也適合開發(fā)清洗、灌裝、殺菌、貼標(biāo)、箱包、碼垛等整條生產(chǎn)線的集成化控制,為客戶的設(shè)備提供高端定制化解決方案。
工業(yè)自動化系統(tǒng)集成是創(chuàng)新的工業(yè)生產(chǎn)解決方案,綜合運(yùn)用控制理論、電子設(shè)備、儀器儀表、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)及其他技術(shù)。隨著自動化市場競爭程度的全面加劇,系統(tǒng)集成商作為掌握特定領(lǐng)域行業(yè)知識和供應(yīng)商提供的先進(jìn)自動控制平臺集成技能的解決方案提供者,在整個價(jià)值增值傳遞的過程中,系統(tǒng)集成商之間的競爭也越來越劇烈。自動化控制系統(tǒng)集成所采用的產(chǎn)品、技術(shù)、方法、過程以至解決方案是具有共性的,面對激烈的競爭,要想在市場中立于不敗之地就必須通過經(jīng)驗(yàn)、知識的積累和提煉,順應(yīng)市場分化發(fā)展的大勢,形成并提升自己的系統(tǒng)集成能力。最重要的是通過不斷地降低總體擁有成本,力求在業(yè)界創(chuàng)造更多的成功業(yè)績,并最終建立良好的商業(yè)信譽(yù),從而贏得客戶的長久信賴。
使用來自不同制造商的硬件設(shè)備或者各種組件來形成一套完整的自動化生產(chǎn)線或者系統(tǒng),在之前并不是一件容易的事情。因?yàn)椴煌放频目刂破饕话銜捎貌煌木幊淘恚挥谜f編程工具(語言)了,所以使用一款具備標(biāo)準(zhǔn)、開放性能的編程平臺是開發(fā)智能化生產(chǎn)線和高端智能設(shè)備的必要條件。
同時(shí)IEC 61131-3規(guī)范的語法提出一套可跨不同目標(biāo)平臺的可編程控制器實(shí)現(xiàn)機(jī)制。它使得系統(tǒng)集成項(xiàng)目跨平臺地使用不同硬件廠商的設(shè)備變成相對容易的事情。
CODESYS,正是這樣一款支持開放的互聯(lián)接口、實(shí)現(xiàn)IEC61131-3語言和高級語言開發(fā)、可支持多種現(xiàn)場總線,并可實(shí)現(xiàn)跨硬件廠商(跨平臺)的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一編程、配置的控制開發(fā)軟件平臺!它打破了自動化從業(yè)者對單獨(dú)一個硬件品牌的嚴(yán)重依賴,是一件自動化發(fā)展史上具有劃時(shí)代意義的革命性產(chǎn)品,會讓你的方案更經(jīng)濟(jì),更有選擇性,更具可靠與可塑性。
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CODESYS 軟件工具包是一款基于先進(jìn)的NET架構(gòu)和IEC61131-3國際編程標(biāo)準(zhǔn)的、面向工業(yè)4.0及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的軟件開發(fā)平臺。CODESYS軟件開發(fā)平臺的獨(dú)特優(yōu)勢是用戶使用此單一軟件工具套件就可以實(shí)現(xiàn)一個完整的工業(yè)自動化解決方案,即在CODESYS軟件平臺下可以實(shí)現(xiàn):邏輯控制(PLC)、運(yùn)動控制(Motion Control)及CNC控制、人機(jī)界面(HMI)、基于Web Service的網(wǎng)絡(luò)可視化編程和遠(yuǎn)程監(jiān)控、冗余控制(Redundancy)和安全控制(Safety)、以及項(xiàng)目開發(fā)與工程協(xié)同管理等多個目標(biāo)和需求。
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