HPC：包装机械的新品创新源自控制系统

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欢迎访问e展厅 展厅 4 饮料机械展厅 灌装机, 饮料生产线, 真空脱气罐, 矿泉水设备, 饮料混合机, ... 一套丰富而先进的自动化产品体系为Hensen包装技术设备公司所用，制造出最现代化的饮料包装机械。 位于德国不莱梅市的Hensen包装技术设备有限责任公司(HPC) ，在制造先进的包装机械领域已有25年的经验。它所采用的由罗克韦尔自动化集成体系构建的先进并且易于操作的控制系统使包装机械设计获得了持续的创新能力。 包装机械呼唤自动控制 HPC公司因其制造的装填和密封等机械而蜚声世界，其产品包括一系列的标准机械和特种机械，可满足不同的市场需求和应用。HPC公司是提供用于立式纸盒、软袋的装填和密封机械的专业制造厂家，其产品所对应的领域正在从可重复填充的包装袋向不断更新的快速消费品过渡。HPC公司同时也进行纸盒加工、机械组配，具备整条包装系统生产线的制造能力。Hensen机械的使用功能可灵活调整，而且此型设备易于维护，在高速运转时仍可保持稳定的性能，并且可以快速转换产品的种类和型号。 HPC的客户多是生产、包装诸如饮料等快速消费品的厂商，他们面临激烈的市场竞争，因此需要不断开发新产品来吸引消费者的注意力。在德国，立式纸盒和软袋被用作主要的可重复填充的包装物，但是在北美和远东，可再封口立式软袋目前是诸如能源、运动饮料、洗衣液和个人护理液等液体的主要包装形式。用于运动饮料外包装的此类立式软袋，因其外观具有柔美的曲线和便于手握的模纹，使其在货架上显得十分醒目，运动过后口渴的人们也能更方便顺畅地饮用饮料。今天高速的和全自动化的包装机械需要具备最现代化的硬件和软件控制系统，此类控制系统包括精确运动控制系统、方便使用的人机界面和功能强大的逻辑控制系统。 选择集成供应商 作为一家客户遍布全球的供应商，HPC需要一家运转良好的自动化设备生产厂家为其提供一流的、涵盖全球范围的技术支持和零部件供应。HPC同时也希望和在高端自动化领域有所建树的专家合作，借助专业知识和丰富经验来开发新一代包装机械的先进的控制系统。 在认真调查过一些自动化设备供应商后，HPC最终选择了Rockwell自动化公司作为其供应商，并将Allen-Bradley Logix自动控制平台作为其最新包装机械的标准配件。Logix 是可编程逻辑控制器（PLC）系列的品牌，包括从功能强大的ControlLogix到紧凑的FlexLogix等一系列的品牌。因为Logix系列提供了多种的具体型号的控制器PLC以供选择，HPC总能从中选出适合的控制器，应用到从小型机械到大型生产系统等不同场合。因为所有的Allen-Bradley PLC都使用相同的Logix控制核心，所以它们都使用相同的容易使用的RSLogix5000 软件语言来编程。HPC的工程师只需熟悉这一种开发工具即可胜任工作。一套编码可在这一系列中不同型号的PLC之间相互通用。 方便灵活 如虎添翼 ControlLogix将逻辑和运动控制集成到了一个控制体系之中，并且可以对此两种控制使用相同的一套开发工具，即RSLogix5000语言来方便地编程。除了这一通用的开发环境，Logix系列PLC还使用NetLinx独特的、带有开放式软件界面的Allen-Bradley网络协议来保证数据的有效流通。利用NetLinx协议，如同利用DeviceNet、ControlNet、EtherNet/IP等协议一样，可以方便地传输数据；而且因为这些网络使用开放的CIP因特网协议，因此可以直接和制造商的ERP(企业资源管理)以及其他商务IT系统相连。 因为使用完全开放的传输协议，NetLinx确保了可以实现从机器的任一个输入端口对机器进行设置的功能。工程师通过网络，不必和控制器进行直接的物理连线，即可实现对设备的编程，从而设备调试、试车时间大为缩短。 同样，维护工程师在控制室，而不必走到机器旁，即可诊断、调试和修改程序。通过采用因特网技术，此理念得到了进一步的发展。用户安装一个Allen-Bradley 9300-Rades调制解调器，即可从世界上任何一个可以拨号上网的地方拨号连接整个基于NetLinx协议的控制网络。 NetLinx协议是Rockwell自动控制集成体系的关键，它保证了此体系中的硬件和软件在出厂时即能完美结合在一起，相互配合，联手工作。集成体系对例如象HPC这样的机器制造商提供了诸多益处，例如它大幅缩短了设计和构建控制系统的时间，而且它提升了整台机器的运行性能，使机器更易于维修，也更可靠，同时提高了生产商的生产效率和获利能力。 使用Allen-Bradley平台DeviceNet的另一个益处是可以实现全自动化的设备置换(ADR)。ADR功能实现了在不用关停网络的情况下即可置换象Allen-Bradley PowerFlex驱动器这样的设备，在系统万一出现崩溃时，可将停机时间压缩到最短。 ControlLogix使用SERCOS数字界面和高速光纤网络来实现控制器和伺服驱动器之间的数据传输。光纤网络取代了大捆的电线，而且它还可以发送和接收驱动器的状态信息。使用SERCOS的益处还包括使得机器调试更便捷、运行的精确性更高、系统运行性能更稳定。 HPC同时也采用Rockwell自动化公司的Allen-Bradley Guardmaster机器安全系统作为标准配件。此安全系统提供了一套完备的安全产品，从简单的联锁装置到使用激光扫描仪和光幕的屏蔽系统。Guardmaster系统达到了HPC的所有安全要求，同时也保证了和Allen-Bradley控制体系的可兼容性。 Rockwell自动化公司集成体系的优点在HPC的最新包装机 HO-Auto上得到了集中体现。这款包装机采用集成的运动和逻辑控制系统，实现下述功能：即将一个喷口插入到一个纸盒中，并将接缝处密封好。 使用ControlLogix控制器的机器可以快捷方便处理不同尺寸或规格的纸盒。当需要改变插入纸盒的喷口的尺寸时，需要变换机器的关键部件；在对机器的关键部件重新布位时，和传统的机器相比，新型机器的控制部件PLC采用DeviceNet协议，来对伺服驱动器发出指令，大幅缩短了完成这一过程所需的时间。 操作人员可以通过Allen-Bradley PanelView人机界面来选择所需的机器设置，然后通过ControlLogix来完成剩余的工作。Allen-Bradley Flex I/O模块分布于机器的不同部位，通过此模块，可实现对水压阀的控制，并可将传感器的信号反馈回来；它利用DeviceNet实现与PLC的数据交换，以往将信号传会控制台需要使用相当数量的电线，现在所需的电线数大为减少。 这一工序完成以后，纸盒可以通过传送带或轨道传送到下一生产环节。 HPC同时将Rockwell自动化公司的运动控制系统应用到了其CMF型装填和密封机器设备中。此款连续作业的机器每分钟可处理多达250个纸盒，这些纸盒可以由轨道系统提供，也可由HO-Auto纸盒成型机器直接提供。纸盒由一个注册过专利的索引系统送入CMF中，导引到装填器旁。 在这里纸盒被引导到一个具有12个装填和密封工位的旋转传输带上。这道工序也可实现加强型的密封。 每一个CMF旋转传输带上的填充位都安装有一个Allen-Bradley MP系列低惯性伺服马达，此马达由一个Allen-Bradley Ultra3000数字伺服驱动器控制。由于MP系列马达具有较高的力矩/尺寸比，因而它在传输带上只占用非常小的空间，而且便于安装。Ultra3000驱动器也安装在传输带上，并通过SERCOS界面与ControlLogix PLC相连。传输带通过滑环与机器的其它部位相连，这样DeviceNet和SERCOS网络即可通过旋转节点无缝运行。 经由PowerFlex可调速驱动器控制的传输带传输，被填充和密封后的纸盒被送到最后一道包装工序。 “通过Logix实现的网络和伺服技术之间完美的集成大幅缩短了工程时间”HPC的编程人员Jorg von Mallotkie表示：“这是因为利用一段程序，从机器的某一个单点即可对机器进行设置。在调试、试车阶段也可以通过单点界面进行故障诊断，从而使得机器的安装、调试时间较以前大为缩短。”(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (2/21/2006)