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全自动牛奶分析室
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炼乳结晶缸, 奶粉生产设备, 自冷奶罐, ...
荷兰 MCS Nederland 牛奶检测分析室提供了一个完整的网络拓朴结构实例。全自动控制系统基于 Beckhoff 的自动化组件之上。该项目是由 Raudszus Electronic GmbH (牛奶逻辑控制系统提供商) 和b-plus GmbH (检测站自动化专家) 共同完成的。

牛奶就是牛奶,人们一般都这样想,但是当你参观过位于荷兰Zutphen的MCS Nederland牛奶检测分析室以后,你或许会改变你的看法。在这个高度自动化的分析室中,每天都在开足马力以15000个样本的速度,检测和分析来自荷兰牛奶供应商提供的牛奶。检测内容包括脂肪含量、蛋白质含量、细菌数量、抗生素含量等。为了避免样本混淆和方便同类样本合并,b-plus GmbH公司使用 Beckhoff 自动化组件,实现了具备完整路径和识别处理能力的控制系统。

有很多因素会影响牛奶质量的不同,包括一些关键因素如:奶牛的年龄和营养状况,牛奶的保存方法、奶牛的健康状况,以及药物管理等。牛奶的价格则取决于质量和供应量。

过去,标明牛奶供应商的条码需要人工贴到牛奶瓶上,分析室中只能使用配备DOS系统的电脑和条码扫描仪这样简单的装置来检测,并根据牛奶的质量和供应量决定供应商的牛奶价格。由于每天需要检测大量的牛奶样本,因而这项工作是非常繁琐的。b-Plus的项目经理Harald Bugel如此描述现在的工作过程:“现在,当牛奶注入到罐装车时,样本也会抽取到塑料瓶中,而供应商的信息则会记录到安装在牛奶瓶基础盘的应答器中”这种被称为RFID的标签具有唯一的编码,用以在随后的检测步骤中识别样本。

TCP/IP 传输XML 数据

“从技术角度讲,这个过程是非常激动人心的,牛奶样本放在样本箱中,每箱可以放 4×12瓶,由机器人放置到传送器上,并运送到应答读取器。这里也使用的是 Beckhoff 的组件”Harald Bugel先生说。CX1000 嵌入式 PC 通过 ADS 命令将标签读取器数据传输到主机上,在这里,TwinCAT 自动化软件将数据转换为 XML 数据报文,通过 TCP/IP 传送到评估数据库中。“我们使用以太网作为总线系统”b-Plus的Bernd Eggl先生说“Beckhoff提供了非常合适的总线耦合器,b-plus 在此基础上实现了一个非常恰当的 XML 网关。”

样本随后的处理在一个评估数据库中进行。并建立一套样本方案,以决定执行何种分析流程。预装 TwinCAT CE 软件的 CX1000 可以保证这些路径数据“到达该样本”,对应的圆形夹将瓶子传送到正确的传送带上。两个“混合单元”,一个是冷检测,另一个是热检测,并分别在传送带缓冲与分析室缓冲之间交换数据。当分析设备有请求时,它们将按照称为由46 个样本和 2 个标准组成的批次混合牛奶并分配它,很显然,应答器中不会不保存瓶子的目标信息。

根据是否进行冷检测或热检测分析,样本会通过分析室的不同路径。在冷检测区,牛奶在分析时不会被加热,四个分析站可以在4℃的温度下确定牛奶的细菌数量。每个分析站包括四个部份:冷缓冲、导向板、基本单元和分析设备。热检测区较大:由七个分析站,四个Milcoscan,两个细胞数量和一个纯度分析组成。由 CX1000 控制的加热池可以保证 40 ℃的恒定样本温度。具有容纳四批次的空间,即 192 瓶。加热池也可以通过传送带接收混合单元传送过来的奶瓶。四个 Milcoscan 站可以检测牛奶中的脂肪、蛋白质、乳糖含量,以及通过以太网链接的 PC 控制的吸取设备的其它成分,即牛奶吸取到微器皿中,检测牛奶的抗生素含量。紧凑的控制柜型 PC 由于体积小而被作为控制平台。

所有的基本单元都配备了CX1000

无论是否使用冷/热检测过程,所有分析站的核心部件都是 CX1000 控制的基本单元。它们用于控制瓶子的方向,摇动,打开瓶子等等。样本数据通过 RS232 接口传送到分析设备。然后,样本被密封,通过升降机和返回式传送链返回到较低区域,并被移走。“操作人员可以利用 Beckhoff 提供的6.5 in的控制面板随时调控整个过程”Harald Bugel先生说“由 b-plus 专家开发的可视化程序是基于 C++ 的”“因为整个自动化建立在 Beckhoff 的组件之上”Bugel 先生说,“我们可以向客户保证在程序设计、操作和使用过程中的连续性。”

两种测试方法中的最后一项样本站是重发器,在这里可以通过数据库查询找到已有的有效分析结果。如果是这种情况,瓶子将会从分析区移走、清空,然后回收。如果没有有效结果,样本将被回送到大缓冲区中的任何一个,并在那里重新进行一次分析检测。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (1/12/2005)
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