ERP和生产制造智能连接

作者:Shane Novacek 文章来源:MM《现代制造》 点击数:1065 发布时间:2017-05-04
美国一家开发打印和贴标解决方案的企业很早就意识到智能化的产品追溯是高效生产的关键,现在那些使用了这家公司建立在PC基础上的控制技术的用户们能够随时通过智能手机访问他们的应用程序。
ERP和生产制造智能连接

美国C3公司的产品追溯系统被用于多个领域,如泡沫和聚氨酯生产、造纸和包装领域、食品和饮料行业,同时也被用于金属的表面加工。“我们与顾客的联系非常密切,控制从生产加工到最顶层管理的全过程是我们的目标,只有如此我们才能克服瓶颈并提升效率。”总部位于美国威斯康星州阿普尔顿的C3公司总裁Joe Van De Hey强调道。

使用智能识别系统和数据丰富的标签标注产品是C3公司在集成服务领域的一个成功创新。“顾客通过它可以掌握关于生产能力和设备效率的详细情况,并且能够在任意一台支持网络的设备上通过指令实现远程控制、修改模板和标签、执行可靠的诊断并进行数据访问。”C3公司应用程序和数据库工程师Drew Demerath介绍说,“此外PC控制平台的开放性让我们的打印和贴标解决方案能够满足客户的个性化需求。”

C3公司基于PC控制器的打印和贴标解决方案可以通过智能手机和平板电脑等支持网络的设备进行操作

智能识别系统的控制平台由一台带1.4 GHz英特尔赛扬处理器的倍福嵌入式PC控制器——CX2020、自动化软件Twincat 3以及作为实时通信系统的Ethercat组成。“带有可直接连接的Ethercat-I/O端口的嵌入式PC让系统在设计方面的变化更为灵活,这是一个很大的优点,因为我们的所有应用程序都是根据客户和用途定制的,同时基于PC的控制方案提供了理想的横向和纵向集成,也就是说,实现了与ERP系统方便且经济的对接。”Joe Van De Hey 继续介绍说,“控制器的可连接性使得通过移动设备进行控制以及实现与云的连接成为可能,由此一来只要客户的网络能够提供VPN,那么他们就可以在任何地方访问数据。”此外C3公司已经开始着手实施OPC UA,这样智能识别系统的用户便可通过内置安全性和数据加密在企业范围内同时看到相同的数据。

“在基于PC的控制技术基础上,我们仅用一台设备便实现了网络服务器、综合数据库和控制器的集成。”Drew Demerath强调说,“传统系统无法与之媲美,因为它们需要多个硬件层或单独的设备。通过PC控制器我们可以很方便地添加其他软件层,将它们全都集成在一个优化的硬件设备中,并将这种解决方案以‘交钥匙’的整包形式出售。”

优点:自动化和IT的融合

Twincat 3是C3公司开发出的打印和贴标解决方案中的重要一环,除了用于自动化的标准编程语言外,该软件还提供了广泛的IT工程工具选择。“通过开发软件的使用、网络服务器的便捷设置和一系列的全新软件工具,我们获得了众多方法来进一步开发智能识别系统的功能。”Joe Van De Hey介绍并补充道,“在无需增加成本的情况下,我们可以将很多功能嵌入基于PC的软件平台中,这大大减轻了企业内部的开发压力。”

通过使用Twincat 3 TCP/IP软件库,在Twincat 3控制器中建立一个或多个TCP/IP服务器以及客户端成为可能,其变量或Ethercat-I/ Os的直接值可以通过控制器的功能块循环或根据事件记录,并存储到数据库中。“通过使用Twincat 3数据库服务器,C3公司可以大大扩展历史追溯和趋势分析功能。”Drew Demerath说,“我们可以看到整条生产线上的所有标签和标注,迅速了解设备一天、一个月乃至一年的生产情况。”

C3通过多个Ethercat-I/O端子与传感器、秤、扫描仪和其他现场设备进行连接,而以太网/IP从终端EL6652-0010则负责与其他工业以太网系统的通信,它们在C3应用中实现了与以太网/IP设备的直接连接,并通过Ethercat传回所有数据。

在牛奶加工生产实践中经受了考验

不久前,基于PC的智能识别系统被安装到一个高度自动化的牛奶生产企业中。“企业现在可以采集其配方信息并提高可追溯性。”Drew Demerath强调说。以前的系统是这样设计的:控制器向计算机发出询问,然后再由计算机将打印任务交给标签打印机。但这里的问题是时间:所有贴标机由一台计算机控制,由于打印不及时,往往会出现某个纸箱上缺少标签的情况,产品因此不得不再次通过系统。“使用Ethercat后,我们的贴标速度显著提升。”Joe Van De Hey介绍说,“当包装物到达最后一个加工工序时,实时通信系统能确保所有标签都被准确打印。”此外企业现在可以追溯产品的整个加工流程。C3公司的总裁认为,基于PC的解决方案的另一个亮点是源代码的保护:“客户通过该解决方案可以保护其宝贵的知识产权。”

鉴于Ethercat的热连接功能,打印模块和耗材的更换更加快速。“如果将IT部门用于ERP系统的时间消耗也考虑在内的话,这些过程以往有时需要4h乃至更长时间。使用基于PC的控制器以及Ethercat后,现在一名工人为此所需的时间大约只有1.5h。”Van De Hey高兴地说道。