B&R 基于贝加莱IPC技术的塑机控制

作者:本网编辑 文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2014-04-03
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在2013年的K-Show上,众多的塑机厂商开始使用基于B&R Panel PC 900的多点触控工业PC,他们可以像智能手机的操作一样,将温度曲线放大,也可以通过软键盘设置参数,不需要使用的时候可将它推至一旁,使得界面更为干净.

在2013年的K-Show上,众多的塑机厂商开始使用基于B&R Panel PC 900的多点触控工业PC,他们可以像智能手机的操作一样,将温度曲线放大,也可以通过软键盘设置参数,不需要使用的时候可将它“推”至一旁,使得界面更为干净。

IPC在工业领域的应用已有很多年,很多时候被关注的重点是IPC的硬件本身,而对于贝加莱,关注客户需求、行业软件和终端用户的实际运行及未来发展也是重点。

塑机控制中的需求变化

更为直观的操作:IPC下的画面设计和操作与日常所用的Windows保持一致,这使得用户更易于操作机器。

企业级群控与管控一体化设计的需求:为了提高运营效率,对于终端用户而言,他们必须将生产过程中的质量数据、能耗、故障日志、原料与成品之间的数据进行分析,并为生产工艺的调整制定新的控制策略,而传统的PLC则较难实现这些功能设计,而基于Intel架构的PC则可以处理这些复杂的任务。

机器人等与塑料机械的融合:这也是一个很重要的需求,即越来越多的机器人和注塑机进行配合加工。另外称重系统、温度控制、安全系统和视觉系统均需集成到系统中时,PC则发挥了强大作用。

贝加莱工业PC的特点为2.1无风扇设计和2.2内部无连线。贝加莱是最早在自动化业界推出“无风扇”设计的工业PC,即APC系列,经过IPC5000、APC620、APC810到今天的APC9XX系列,已经有10余年的历史。

考虑到工业现场抗振性的需求,内部无连线而采用更为可靠的工业连接器方式能够保证现场的稳定性。

贝加莱IPC的应用不仅是硬件

产品性能的数据表并不存在真正的意义,而贝加莱IPC主要是以能够为满足塑机和印刷等工业设备领域的需求而正在为客户所重视并大量应用。

传统的CNC为专用系统,因为PLC无法运行CNC算法的复杂性。另一方面,PC的Windows操作系统无法确保可靠以及实时性的任务处理,这使得尽管PC有着很强的处理能力,却多数仅用于显示状态,而贝加莱的APC系列却并非如此。

通过将RTOS运行于PC硬件平台上,可以实现对IEC61131-3的逻辑、SoftCNC和机器人的运行,也可以运行其他行业专业库如专用的控制器和称重算法等,通过POWERLINK接口,可以与伺服驱动、机器人系统、液压、安全及视觉集成一体,借助PC强大的处理能力和开放的软件支持,使得一个PC可以完成所有复杂的任务。

更为重要的是,来自传统贝加莱Power Panel和X20 PLC系统的程序也可以运行于PC上,实现真正意义的平滑过渡。原因在于贝加莱有一个可以运行于PC、PLC和Panel上的Runtime操作系统,它可以将不同的应用运行于不同的硬件平台,这就是所谓的“软件独立于硬件”,确保系统的移植性和代码的重用性。

对于很多习惯于传统HMI操作的塑机操作人员而言,多点触摸的确使其眼前一亮,它的优势在于更为接近年轻一代机器操作者的习惯,这些操作者每天操作着智能终端,他们习惯了简单的手指滑动,不再需要在很多个画面间切换,复杂的注塑机控制有数十个页面,而今天多点触摸技术让画面简单到只有几个,且直观、易于理解。

有些人会担心,这样的PC是否会过于娇嫩,现场人员手上的油污会否影响操作。显然,基于玻璃屏技术已经不再像之前的塑料面板,其能够承受这个应用环境。或者担心是否会有误操作。通过在软件上的设置,误操作可以被识别,确保不会由于点击而形成动作失误。

当然,另外一个对机器用户而言有吸引力的是其在线的视频帮助,如何加润滑油和机械调整,在传统的PLC上无法展示的视频帮助可以在这个PC上轻松运行。

对于塑机用户而言,持续的竞争使得制成品市场面临的压力更大,未来,他们将为机器提供能耗指标的需求,贝加莱已经感受到欧洲前沿OEM厂商的行动,贝加莱的EnMon开始为先进的塑机制造商提供能耗监控与优化的系统。

对于塑料加工的单机而言,生产相关的能耗主要体现在液压缸的能耗,虽然通过伺服泵技术可以实现能耗的节省,但是对于一个由数百台机器构成的工厂而言,这还远远不够,EnMon即为解决这一问题而设计。

在提高自己产品的效益之前,首先要知道实际消耗能量的时间、地点和数量,贝加莱的EnMon是一个易于集成的完整解决方案,预装在贝加莱工控机APC910之上,这一开箱即用的解决方案在开始收集数据前只需设置几个参数。然后,就可利用大量简洁可靠的消耗分析选项进行分析:工厂的电源质量如谐波、三相不均衡和无功功率输入等;加热能耗的分析,通过监控不同产品、不同批次的产品数据来优化其加热,从而确保质量与能耗的最优匹配;批次、班组、单位时间和季节的能耗指标可视化;报表与图形分析工具,易于理解和记录等功能设计。

基于B&R APC910工控机可以运行多点触摸屏和EnMon,也可以运行ConMon,即预测性维护技术,对关键机构进行设备状态监测,如螺杆磨损、对中、润滑、轴承磨损及结构不平衡等问题,可以预测性的为设备的维护和保养制定计划,而不是传统基于“事后控制”方式的设备保养。

IT-Based维护技术正在运行于传统且基于PC的服务器功能,可以对整个塑料工厂的设备进行群控联机,可以实现以下功能:配方的下载可以统一通过网络进行,对于不同的机器,可以分配配方从而制定工艺处理的过程数据优化;基于Web Server的远程访问,由本地机器提供Web Server数据给远程的IE浏览器访问,从而对远程塑料机械的状态、系统工作故障等进行分析,也可以通过FTP Server下载上传数据与程序,VNC Server监控设备等;作为服务器,可以提供智能终端的数据访问,而这些都是传统控制器不易实现的,但基于开放架构的IPC,这一切得以改变。

对于IPC而言,它将在未来被赋予更多应用功能,而贝加莱,是这一技术应用的领导者,引领电气技术、IT技术与机械行业的集成,为终端客户提供更为高效且不仅基于技术的,更多基于管理与运营角度提供的软硬件解决方案。

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