PC-based控制技術優化薄膜和紙張加工設備的模組系統
在數小時內執行一台設備並使用它來製造產品樣品 — 來自紐澤西的設備製造商 AZCO 展示這是如何實現的。用於進料、切割和放置柔性材料的設備模組的組合大幅地減少工程工作量。AZCO 使用倍福的模組化、可精確擴展的控制技術，對系統進行更新，將 Building Blocks of Automation 解決方案的性能提升到一個新的水準。
AZCO 自成立以來，就一直將靈活性作為公司的核心競爭力。AZCO主要服務來自美國醫療設備製造、加工和包裝領域以及為這些市場提供服務的設備製造商。AZCO 在柔性卷材的進料、切割和放置領域佔有一席之地，提供很多可輕鬆整合到流程中的模組。公司創辦人兼總裁 Andy Zucaro 說：「我們的目標是打造滿足客戶獨特需求的標準化產品，這也是 AZCO 的強項。最近，我們藉由倍福的控制技術對 Building Blocks of Automation 設備進行更新，將設備的性能提升到了一個新的水準。」
用於薄膜和紙張加工設備的 Building Blocks of Automation 系統讓客戶能夠選擇安裝在 Smartframe 標準框架上的專用模組。客戶只需將電源、乙太網和空氣供給裝置連接到模組上即可開始生產。客戶可以根據新的產品、材料或流程需求，移除、添加或重新排列這些模組。AZCO 最近為一家大型終端用戶提供的設備包含 17 個模組：多個材料放捲模組、用於當捲筒直徑發生變化時，進行張力控制的感測器、一個產品蓄能器用於在切割前將材料從間歇運動轉換到連續運動、一個切割機和橫切刀，以及一個層壓站。Andy Zucaro 解釋道：「若要提供這麼多的功能，大部分公司都要重新設計設備。但我們只需要從標準元件中挑選，並將它們安裝在 Smartframe 上即可。」
Zucaro 舉了另一個例子來說明這種出色的靈活性所帶來的好處：「有個客戶來我們辦公室開會，注意到我們為參加展會組裝的示範設備。透過使用 Smartframe 上的標準模組，他們能夠在短短兩個小時內做出產品樣品，而他們在來之前甚至沒有計劃做任何東西。」
靈活和可擴展的控制技術
保持 Building Blocks of Automation 固有靈活性的一個前提是使用靈活的控制技術。這些設備需要能夠連接到現有的生產線或其它設備，即需要與各種現場總線進行通訊。此外，控制元件必須位於 Smartframe 緊湊外殼內。「透過 Building Blocks of Automation，我們能夠盡可能多地對部件預先進行程式設計和配置，這樣我們以後就不用重新設計和測試。」 AZCO 控制工程師 Krunal Padmani 說道。「我們希望透過使用分配給不同子部件的功能塊和副程式開發我們的程式，操作人員可以輕鬆地從 HMI 打開或關閉它們。」但公司傳統的 PLC 和網路技術難以提供足夠的功能來切換模組。同時，Andy Zucaro 想起倍福PC-based控制器，他在2018 年漢諾威工業博覽會時曾看到這個控制器。「整合式控制理念與 Building Blocks of Automation 非常契合，具有相似的靈活和模組化設計。」倍福的應用系統工程師 Matt Kleven 說道。
倍福可為客戶提供各種性能強大且靈活的 EtherCAT I/O 模組，實現各種通訊選項。EtherCAT 的熱插拔功能也有助於實現 Building Blocks of Automation 解決方案；工程師只需透過標準的 RJ45 介面將任何模組插入到 CU1128 EtherCAT 集線器中即可。熱插拔還允許在其中一塊模組被移除時，其餘模組仍能繼續工作。
電控箱中有多個 EtherCAT 組件，包括 8 通道數位量輸入端子模組 EL1859 和單通道輸出端子模組 EL2521。Krunal Padmani說：「輸出端子模組支援高達 24 V DC 的脈衝串功能，非常適合用於操控多個協力廠商直流伺服馬達。」除了透過 TwinSAFE 端子模組實現新的整合功能安全之外，AZCO 還使用 EtherCAT 耦合器 EK1100 將 I/O 網段連接至設備控制器。
CP6606 經濟型面板型 PC 用於模組控制。這些結構緊湊的設備配備 7 英寸觸控式螢幕，搭載時鐘頻率為 1 GHz 的 ARM Cortex™-A8 處理器以及 1 GB DDR3 記憶體。每台 CP6606 都正面朝上安裝在 18×18 英寸的電控箱頂部，支持 Building Blocks of Automation 的分散式模組化方案。TwinCAT 3 自動化軟體讓工程師能夠輕鬆為每台新設備重複使用代碼，進一步實現模組化設計。
滿足未來需求的清晰遷移路徑
「我們目前使用 TwinCAT 軟體平台中的 PLC、HMI 和運動控制功能，未來，我們計畫為客戶提供額外的通訊選項，如 OPC UA、MQTT 和 AMQP。」Krunal Padmani 說道。倍福和 AZCO 之間的合作才剛剛開始，Matt Kleven說：「隨著客戶規範的發展，倍福系統的靈活性讓 AZCO 能夠擴展到物聯網、遠端 I/O 或即插即用解決方案等領域添加新的構建塊。」