開(kāi)放式自動(dòng)化解決方案應(yīng)用于包裝行業(yè)

各種材質(zhì)和外觀(guān)設(shè)計(jì)的包裝與人們的生活息息相關(guān)。對(duì)包裝機(jī)械要求與待包裝的產(chǎn)品一樣，日新月異，不斷變化：包裝必須保持產(chǎn)品的安全性、新鮮度及衛(wèi)生質(zhì)量，同時(shí)，包裝設(shè)計(jì)還必須新穎，能夠吸引消費(fèi)者。在很多情況下，一個(gè)產(chǎn)品往往需要用到多種包裝造型、風(fēng)格及材質(zhì)。

因此，包裝機(jī)械需要具有更高的靈活性和生產(chǎn)效率，這樣才能夠保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。除了對(duì)更小的生產(chǎn)批次和更高的生產(chǎn)速度的固有需求之外，可追溯性及更全面的電子工藝文檔記錄和檢驗(yàn)在包裝行業(yè)領(lǐng)域變的越來(lái)越重要。

各種現(xiàn)有的包裝應(yīng)用案例說(shuō)明，Beckhoff 自動(dòng)化技術(shù)能夠顯著提升包裝機(jī)械的生產(chǎn)效率和靈活性。Beckhoff 基于 PC 的控制技術(shù)能夠控制和監(jiān)視各個(gè)包裝機(jī)械及整條包裝生產(chǎn)線(xiàn)的整個(gè)工藝鏈：Beckhoff 工業(yè) PC 和 TwinCAT 自動(dòng)化軟件可用來(lái)控制各種包裝工藝，如填充、成型、封口、貼標(biāo)、集裝、二次包裝及堆垛。

針對(duì)整個(gè)包裝機(jī)械領(lǐng)域，Beckhoff 可以提供各種高性能的工業(yè) PC（配備有專(zhuān)為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)的主板）、緊湊型嵌入式 PC、各種電子 I/O 端子模塊、各種伺服驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品、經(jīng)濟(jì)型步進(jìn)電機(jī)、高速 EtherCAT 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、TwinCAT PLC 和運(yùn)動(dòng)控制軟件以及作為操作 / 顯示單元的控制面板。通過(guò)這些集成的、可升級(jí)的模塊化控制組件，可以為用戶(hù)配置優(yōu)化的包裝解決方案，以滿(mǎn)足每個(gè)應(yīng)用在計(jì)算能力、復(fù)雜性及成本預(yù)算方面的要求。

TwinCAT：通過(guò)基于 PC 的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)高度靈活性
在基于 PC 的控制系統(tǒng)方面，Beckhoff 已創(chuàng)造了一系列標(biāo)準(zhǔn)，以滿(mǎn)足不同行業(yè)的各種需求。這就需要開(kāi)發(fā)出一種統(tǒng)一的、能夠全面升級(jí)的開(kāi)放式系統(tǒng)。這種在軟件和硬件接口方面的開(kāi)放性使得機(jī)械制造商能夠?qū)λ麄兊南到y(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，以迎合如今多樣性和多變性工業(yè)需求，無(wú)需一再花費(fèi)高額的實(shí)施成本和人力成本。

TwinCAT 集成了 PLC 和運(yùn)動(dòng)控制功能，可以控制高性能包裝機(jī)械的所有工藝步驟。TwinCAT PLC 編程符合國(guó)際 IEC 61131-3 標(biāo)準(zhǔn)。可為不同的包裝任務(wù)（如凸輪盤(pán)、多軸同步和插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)）提供種類(lèi)繁多的軟件模塊。由于采用了高靈活性的主 / 從軸組合方案與各種高性能運(yùn)動(dòng)控制功能，結(jié)合 TwinCAT，可實(shí)現(xiàn)任何實(shí)際包裝應(yīng)用場(chǎng)合中所使用的解決方案。諸如 TwinCAT CAM Design Editor 和 TwinCAT ScopeView 等的高性能軟件工具使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試工作更為簡(jiǎn)單。PLC 程序庫(kù)中的運(yùn)動(dòng)控制功能塊是基于 PLCopen 運(yùn)動(dòng)控制和 OMAC PackSoft 標(biāo)準(zhǔn)的，這大大簡(jiǎn)化了編程工作，允許使用標(biāo)準(zhǔn)化的組件。

開(kāi)放式通訊接口可以集成到現(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，通過(guò) Windows 操作系統(tǒng)可以在同一個(gè)硬件上安裝更多的軟件組件（包括 TwinCAT）。作為一個(gè)開(kāi)放、統(tǒng)一的平臺(tái)，工業(yè) PC 可以使得所選組件之間的通訊更為便捷。

通過(guò) EtherCAT 達(dá)到最佳性能
超高速過(guò)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(wú)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(guò) EtherCAT 分布式時(shí)鐘進(jìn)行同步，可精確到納秒。

采用 Beckhoff 的 XFC 技術(shù)（極速控制技術(shù)），任何一個(gè)程序員都可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)組件輕松創(chuàng)建用于包裝機(jī)械的超高速、高精度控制解決方案。例如，通過(guò)分布式時(shí)鐘功能可以實(shí)現(xiàn)高精度的色標(biāo)控制。可以通過(guò) EtherCAT 時(shí)間戳端子模塊使得高速觸摸式探頭的輸入僅需 1 μs。

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