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Beckhoff TwinCAT(SOFT PLC)控制罐装生产线
Beckhoff TwinCAT(SOFT PLC)控制罐装生产线
Beckhoff—德国倍福电气有限公司北京代表处
由于使用新的控制
软件
,生产停工和浪费现象不再出现。
McCall农场生产各种各样的罐装水果和蔬菜,这些罐装食品被冠以品牌“Margaret Holmes”,在美国南部的各大超市均有销售。由于这些食品销售情况非常好,各个超市需要大量不断的进货才能满足库存需求。为达到尽可能高的生产效率,因此对设备停工和产品浪费要求非常严格。而且,McCall农场要求所有食品在收获10小时之内必须装入罐中。
对位于南卡罗莱纳州Effingham的McCall农场来说,正常生产对其生产力至关重要。为使50万平方英尺的工厂实现完全自动化操作,作为整个工程的一部分,McCall农场安装了4000英尺的PROFIBUS I/O网络,无数的触摸屏HMI和70个由倍福I/O组成的站。“选择PROFIBUS(用于所有控制)和Ethernet(用于信息和
数据采集
)是考虑到它们的速度和多功能性”,Jason Durant说,他是McCall农场的电气工程师。使用3个倍福的C3640型号的工业PC 和TwinCAT自动化软件完成了整个工厂的过程控制任务。
所有设备和部门紧密联系在一起,从准备阶段到产品放在走廊里等待储存的最后阶段都保持同步。通过触摸屏,每个作业区的操作员都能够停止逆流生产。如果不需要更多产品,装罐车间能够停止检查区的工作。同样,装备阶段能够停止走廊段的工作。过去,控制软件在食品链中是脆弱的一环。McCall所用的分类配全的罐盒和各种袋子需要四个生产线每天轮换工作。“我们原来使用的软件需要在线更改,但一次更改有时会引起计算机锁死,停止生产,从而当时生产的食品全部浪费掉”。Jason Durant说,“显然,这不是一个好事情,我们不愿意改变除非绝对必要。”
灵活,易用的编程加速了程序的转换
2002年,公司开始寻找替代的控制软件编程。Durant认为软件已经成为问题的根源。“当我们联系到倍福,我们对他们全面的技术支持印象非常深刻,”Durant说,“回想当时,软件需要完全改变,但对整个工艺有利。另外一个收益就是成本:TwinCAT的许可证要比其它的软件便宜25%,而且,还可以每年免费升级。”
TwinCAT可以让用户自定义功能块UDFB,这从一开始就吸引了Durant的注意,实践证明这个特色确实节约了大量的时间。“在我们的编程中,很多是可重复利用的,每一级都相同,只是位不同而已,”他解释道。
他能够转换现有的程序,并简化了代码。这在执行中节约了可观的代码空间,但更重要的是,程序变得易于修改和调试。“这大约节省了30%~40%的编程时间,”Durant说,“我们用了3种编程语言,分别是SFC,ST和LD,以便我们编程方便。”
软件的转换是无缝的,以致McCall农场的机器操作工不知道他们已经转向了TwinCAT。“一切正常运行,没有什么大问题,”Durant说,“我们升级了现在的HMI程序,它通过OPC Server直接和TwinCAT通讯。”
装罐过程
McCall农场装罐的新鲜水果和蔬菜是从美国东南部农场买来的,有桃,谷物,黄秋葵,南瓜,豆,多叶的绿色植物和花生。一旦卡车到达这个农场,每种产品都有它的卸货区,在进入热烫机之前,产品要经过一系列的清洗箱进行彻底的清洗。
不能食用的产品和坏的产品在检查区扔掉。好的产品送到漏斗中,漏斗给每个罐装入合适的食品量。装好食品后,罐被密封起来送到一个连续旋转的蒸煮机中,根据FDA标准精心烹饪和冷却。然后这些罐被临时捆扎起来等待贴标签。在最后一个阶段,罐被送到贴标线上进行贴标,包装和重新捆扎,等待直接送往购买者那里。
在McCall农场罐装生产线,使用TwinCAT消除了生产停工和生产浪费现象。试车时间降低了30~40%。
只有收益,没有损失
由于TwinCAT运行在微软的Windows实时核中,并独立于操作系统的其它进程,最近McCall农场避免了潜在的浪费,从而节约了很可观的费用。由于计算机被锁在厨房里,Durant无法立刻去修正错误。但由于TwinCAT运行在自己实时核中,整个工序能够得以正常进行,从而将生产损失降低为零。
Durant说,“如果我们仍然使用以前的软件,我们肯定要损失几千美元,而且我们5个轮流作业的厨师和4个装罐的厨师将不得不离开这个岗位,由于使用了新的控制软件,这个损失避免了。”
由于这个吸引人的自动化套件,Durant和McCall农场对未来的解决方案充满信心。Durant说,如果我们想增加一个设备或者修改现在的工艺,实施起来非常容易。而且我们还可以简单的离线模拟我们的变化,即在物理上不连接硬件。这可使我们在工厂实际运行代码之前实施优化。总之,最大的受益是高的
可靠性
和有保障的正常生产时间。
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