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走在前沿的自动化,倍福展示新一代PC控制技术

发布日期:2020-09-28 浏览次数:965 来源:中自网
   回顾工业发展的历程,人类生产活动从人力时代进入电气化时代之后,生产效率得到了巨大的提升,而其中工业控制技术发挥了重要的作用,自动化运行的机器代替了落后的人工,将工业经济推到了一个全新的高度。而今天,数字化时代正在驶来,一场新的工业变革催生着前所未有机遇。
 
  数字化时代核心是信息技术和自动化技术的融合,而基于PC的自动化解决方案能够更好的结合人工智、大数据和边缘计算等技术,无疑是新一代工业最理想的控制架构。在2020年工博会上,德国倍福自动化展示了领先的边缘计算、人工智能、工业5G、磁悬浮输送系统等新型的自动化技术和行业解决方案。
 
  作为全球自动化新技术的驱动者,倍福一直坚持探索基于PC的控制技术,40年来行业深耕,研发出大量创新产品,包括工业PC、现场总线模块、驱动产品和TwinCAT自动化等产品组合,为各个工控领域提供了开放式自动化系统和完整的解决方案。
 
  磁悬浮输送系统
 
  柔性是自动化系统设计考量的一个重要维度,尤其是在个性化生产时代,除了功能和性能的提升,还要保证机器的灵活度。倍福XPlanar平面磁悬浮输送系统是一款具有革命意义的创新产品,该系统能够在传输平面上以任何路径自由运行,可以说平面有多大,运动空间就有多大?
 
  XPlanar平面磁悬浮输送系统
 
  XPlanar由传输平面与动子托盘组成,其中传输平面采用模块化布置方式,用户可以根据需求扩展面积。而动子部分基于六个维度定位能力,可以快速、灵活及高精度定位。XPlanar可以代替机器人,进行包装,分拣、移动工位等任务,由于使用磁悬浮技术,动子与平面非接触、无噪音、无磨损,进一步提升了输送效率和灵活度。
 
  此外,倍福还展示了XTS磁悬浮输送系统,该系统由直线电机驱动模块组、驱动电源、位置反馈、动子滑块、机械导轨组成,是一种模块化、闭环的机电一体化运动控制系统,完美结合了旋转和直线驱动系统,能满足多批量及多工序的生产。
 
  工业5G技术的应用
 
  数字化时代对于工业数据传输提出了更多需求,越来越多的机器设备连接上网,结合云端的数据分析,以实现远程监控和维护等功能。5G作为新一代移动通信技术,其大宽带、高速度、低时延等优点,满足了工业对于实时、可靠性的要求,在工业4.0时代下有着巨大的意义。
 
  PLC主站与从站实现5G通信
 
  在工博会上,倍福展示了基于5G技术的工业应用方案,两台PLC通过5G进行连接,代替原来的有线电缆模式,并实现了无时延的联动控制。该项目是倍福公司联合华为的创新实践,也是5G在工业领域推进的重要里程碑。此外,倍福还带来了《5G智慧物流应用场景与解决方案白皮书》,并现场实时连线昆山华恒焊接股份有限公司,以展示5G智慧物流的魅力。
 
  人工智能预测性维护
 
  在智能化趋势下,基于PC的控制系统优势十分明显。倍福TwinCAT3软件中无缝集成了机器学习(ML)解决方案,支持实时机器学习,能够完成更高难度的控制任务,例如开发出预测性维护、过程监控等功能,进一步提升设备的性能。
 
  此次工博会上展出的XTS磁悬浮输送系统就运用了机器学习的方法,由于XTS输送路径包括了直线运动和旋转运动两部分,动子在直线部分是平滑运行的,但在旋转部分作用力就会发生变化,而基于TwinCAT3 Machine Learning对设备运行数据的采集和机器学习,分析出每一个过程的不同情况,最终达到平稳控制的效果。
 
  
风扇预测性维护方案
 
  此外,倍福还展示了其PC控制系统在预测性维护的应用,该方案基于对散热风扇的数据采集,包括电流、振动和风量等参数,通过机器学习的方法对数据进行分析,以判断出风扇的异常情况。这种方式可以提前预知设备的故障发生,进行及时维护,最终防止意外停机。
 
  工业物联网之边缘计算
 
  强大的云计算对于数字化工业是必不可少,来自本地设备的海量数据上传到云端进行各种分析和处理,而边缘计算在其中发挥重要作用,数据在本地化处理筛选后再上传,这样不仅保证实时性效果,同时也减少网络资源的占用。
 
  因此,倍福为物联网量身定制了一款超紧凑型工业边缘设备C6015,该产品通过TwinCAT IoT实现云整合以及通过TwinCAT Analytics进行数据分析与控制,具备简单采集、处理过程数据的能力。在工博会上,倍福展示了基于C6015的边缘计算和升级改造方案。
 
  C6015满足自动化、可视化和通讯任务以及基于EtherCAT的应用需求,是一个特别经济、紧凑及可灵活安装的解决方案,开辟了工业PC技术的新应用领域。
 
  结语
 
  工业生产将不再满足于简单的自动化,而是整合人工智能、5G、大数据和云计算等技术的全新数字化智能制造模式,未来工业更依赖于新型自动化技术,工厂追求更高效的柔性化生产,以满足小批量、多批次、多品种的生产要求。
 
  从此次展会来看,倍福正在将5G、人工智能、边缘计算和物联网等技术融合到其自动化产品当中,这一点体现了倍福的创新发展理念。基于PC的控制系统整合了PLC、PC和物联物等功能,更大地发挥出了软件和硬件融合的能力,例如集成机器学习解决方案等,将加速新一代高性能智能设备的开发。
 
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