Prettl全方位靈活運用開放式控制系統(tǒng)

Prettl工廠坐落在南卡羅來納州的Greenville，主要生產(chǎn)汽車行業(yè)用線束。這些線束主要用于防抱死制動系統(tǒng)（ABS）以及排放控制系統(tǒng)。為了更好地應(yīng)對市場上的激烈競爭，立足于尖端制造技術(shù)的前沿，Prettl決定采用Beckhoff基于PC的控制技術(shù)。

公司秉承著“凡事務(wù)求質(zhì)量（Qualityineverythingwedo）”的理念，引領(lǐng)Prettl不斷改善產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)流程。Prettl線束生產(chǎn)采用的是一種重型模塊化生產(chǎn)線。它們可保持短時轉(zhuǎn)換，以降低生產(chǎn)成本并縮短生產(chǎn)周期。線束的方向、外及夾子在任何時候都需要是完好無缺的。因此，可由生產(chǎn)設(shè)備對顏色、尺寸和形狀進(jìn)行嚴(yán)格檢查。任何有瑕疵的線束都會迅速從生產(chǎn)線上移除，以便進(jìn)行返工或者報廢。

全自動質(zhì)量控制

2006年，Prettl公司需要在生產(chǎn)線上裝配一款新型的取放設(shè)備，能夠自動移除不良線束并確保質(zhì)量控制零故障。該項目是一個大型推進(jìn)項目的一部分，采用的自動化系統(tǒng)比以往更加先進(jìn)。

Prettl的電氣控制工程師RalfOpper找到了一種可行的控制解決方案，該方案具有很好的開放性，可以無縫集成到現(xiàn)有的線束生產(chǎn)線架構(gòu)中。若機(jī)器和控制系統(tǒng)方案有了根本性的改變，則控制平臺必須能夠完全適應(yīng)這些重大轉(zhuǎn)變。“的工程團(tuán)隊無法確定在項目的最后階段這臺機(jī)器到底會變成什么樣子，”O(jiān)pper闡述道，“在項目初始階段，我們關(guān)注主要是輸送機(jī)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)負(fù)責(zé)將線束托盤輸送到注塑機(jī)。隨后我們決定應(yīng)當(dāng)將夾片裝配設(shè)備也集成到系統(tǒng)中并改進(jìn)整條生產(chǎn)線的通訊?！?/p>

Opper和他的團(tuán)隊決定采用基于PC的控制器?！叭绻屛疫x擇控制系統(tǒng)，我傾向于選擇能夠集成最新技術(shù)、功能強(qiáng)大并真正開放的解決方案。我不想出現(xiàn)任何不必要的障礙，導(dǎo)致我無法按照預(yù)想的方法來創(chuàng)建系統(tǒng)?！監(jiān)pper如是說。Beckhoff嵌入式PCCX1000和符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的TwinCAT軟件的測試結(jié)果令人非常滿意，因此，Opper選擇了Beckhoff系統(tǒng)作為Prettl取放設(shè)備的控制系統(tǒng)。

“在TwinCAT中使用IEC61131-3編程語言來編程時，很重要的一點是我可以按照任何我想要的方式自由編寫控制程序。有6種編程語言可供選擇，我可以根據(jù)項目的復(fù)雜程度和類型選擇編程語言。通常我們會根據(jù)具體的應(yīng)用項目來選擇最適合
的編程語言。”

各個模塊間的數(shù)字互聯(lián)

取放系統(tǒng)通過ModbusTCP/IP與整個線束生產(chǎn)線系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。在整條生產(chǎn)線上，BC9000以太網(wǎng)總線端子模塊控制器在注塑系統(tǒng)和線束夾片裝配設(shè)備之間建立了數(shù)字握手協(xié)議。在取放生產(chǎn)線上，該任務(wù)由嵌入式PC來完成。識別生產(chǎn)線中不良部件所需的質(zhì)量數(shù)據(jù)通過BC9000傳輸?shù)饺》旁O(shè)備上。Prettl的技術(shù)人員還可通過ModbusTCP/IP遠(yuǎn)程更改系統(tǒng)編程，并且通過安全的在線連接為生產(chǎn)線上的所有機(jī)器建立控制器之間的通訊。

閥島集成在IP-Link系統(tǒng)中

取放設(shè)備集成了總線耦合器BK5120和Beckhoff緊湊型伺服驅(qū)動器AX2500，它們通過CANopen與嵌入式PCCX1000聯(lián)網(wǎng)。對于遠(yuǎn)程I/O，Opper也使用了FestoCPV1x-VI-IP-8閥島，并通過IP-Link將其連接到防護(hù)等級為IP67的Beckhoff8通道數(shù)字量輸入端子模塊IE1010。對Opper來說，事實證明Beckhoff的IP67I/O模塊具有極高的成本效益“IE1010的成本80美元，而如果采用接線盒的話，完成同樣的工作就需要花費大約200美元，”O(jiān)pper解釋道。“Beckhoff將Festo閥島集成在IP-Link系統(tǒng)中，使得整個系統(tǒng)更加開放和靈活。與將接線盒和一個個連接PLC所花費的精力相比，IP－Link使得Prettl用在遠(yuǎn)程I/O接線的時間減少了約50％。”

貫穿整條生產(chǎn)線的恒定循環(huán)時間

新型取放設(shè)備對Prettl整個生產(chǎn)線的改善產(chǎn)生了重大影響?，F(xiàn)在，Prettl可以穩(wěn)定而連續(xù)地將線束盤輸送到機(jī)器上。新的系統(tǒng)確保線束有一個恒定的循環(huán)時間，這在之前是無法做到的，因為這完全依賴于操作員的操作。同時，該系統(tǒng)也確保了每個托盤里總是最多有6個線束（托盤里面很有可能會發(fā)生錯誤，因為這很大程度上依賴于操作員的視力）?！懊黠@，取放設(shè)備將其影響擴(kuò)展到了整條生產(chǎn)線的其它設(shè)備。我們現(xiàn)在可以確保連續(xù)的注塑循環(huán)時間，而這在注塑應(yīng)用中是最重要的?！?br />
“我考慮了很多使PLC選項，它們都缺少編程的靈活性，因而在很大程度上受限于I/O選項。TwinCAT的ADS功能節(jié)約了大量的編程時間?！?/p>

在運行期間修改程序

除了根本性的控制程序修改以及不斷發(fā)展的生產(chǎn)方式之外，Prettl的生產(chǎn)并沒有受到影響?！坝蒚winCAT的靈活性，我們能夠進(jìn)行編程修改而不必停止生產(chǎn)，而這個功能并不是所有的控制解決方案都能夠提供的?！監(jiān)pper總結(jié)說道。“產(chǎn)持續(xù)進(jìn)行，甚至在引進(jìn)主要生產(chǎn)線組件的過程中，我們?nèi)阅軌驗镻rettl的客戶提供良好的庫存和滿意度。”

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