倍福:基于PC控制技術打造智慧物流解決方案

廠商:德國倍福自動化有限公司
  點擊數:12456  發布時間:2020-07-30 09:55
智能化設備需要自動化控制系統擁有更高的處理速度、更大的數據存儲能力和更高的網絡通訊能力。基于PC的控制系統可以很好地解決以上的問題,已經成為設備制造商的主流選擇。
關鍵詞:智慧物流 ,倍福自動化 ,PC控制技術

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德國倍福自動化有限公司客戶經理于良

自1980年公司成立以來,倍福自動化始終堅持基于PC的控制技術路線,研發了大量的創新產品和解決方案,其中TwinCAT自動化軟件和EtherCAT工業實時以太網更是在自動化技術領域擁有里程碑式的意義,這正是倍福自動化得以持續發展的原因所在。

倍福自動化致力于實現基于PC控制技術的開放式自動化系統,其產品包括工業PC、現場總線組件、驅動技術和自動化軟件。這些產品既可作為獨立的組件應用于智能物流設備中,也可作為整個物流系統的開發平臺,擁有強大的開放性和兼容性。

自動化博覽:倍福可為物流倉儲行業提供哪些產品或解決方案?獨特的競爭優勢體現在哪些方面?

于良:近年來,從自動化立體倉庫到不同形式的輸送機,再到現代物流配送和訂單履行中心的智能分揀類設備,倍福自動化的產品在國內外物流行業都得到廣泛的應用和認可。

倍福自動化堅持PC控制的技術路線,提供了一系列穩定、功能強的自動化產品。功能強大的TwinCAT3自動化平臺,使所有開發工作在一個開發環境Visual Studio下實現,工程師只需要管理一套程序。它支持模塊化編程,可根據工程師的習慣在IEC61131-3、C++和MATLAB/Simulink之間選擇,并可以在同一個程序中調用。使工程師能夠輕松處理包括大數據、模式識別、狀態監測、功率監測、標準PLC邏輯和運動控制在內的各種任務。

適合DIN導軌安裝的嵌入式PC控制器能夠在惡劣的倉庫環境中工作,并與I/O、驅動器及其它組件一起放置在同一個控制柜中。因此,不再需要在IT部門安裝服務器,也節省了現場的PC隔離柜,提高設備穩定性的同時,減少了現場調試安裝的成本。

另外,對于物流設備層而言,EtherCAT工業實時以太網無疑是一種理想的選擇。EtherCAT支持100M全雙工通訊,刷新1000 DI/DO只需要30μs,升級后最高支持10G的通訊速率。它支持所有的網絡拓撲結構,以及網段熱連接甚至線纜冗余且無需專門的冗余設備。網絡規模更是其根本優勢,在一個網段內,EtherCAT 可以處理多達65535個節點,銅質線纜上兩個節點間的距離可至100m,光纖上的節點距離則長達20km。當然,物理層選項之間可以多次切換。

EtherCAT工業實時以太網技術已經成為國際標準和中國國家標準,并入編《國家智能制造標準體系建設指南》,成為國家智能制造推薦性標準。全球排名前十的物流集成商中,有超過半數應用EtherCAT技術。

自動化博覽:倍福近年來在物流倉儲行業發展情況如何?您認為當前物流倉儲行業自動化市場正發生著哪些變化,呈現出哪些特點?

于良:物流倉儲行業既是一個傳統行業,又是一個新興行業。其中,自動化倉儲、自動輸送技術已經發展了幾十年的時間,有效地提高了生產、周轉和倉儲的效率。隨著整個智能制造水平的提高,智能物流也必將成為智能制造流程中一個關鍵流程。

特別是近年來,隨著電商經濟的蓬勃發展,對智能物流系統提出了更高的要求,也催生了大量智能化物流設備,如:AGV揀選、智能無人叉車和機器人分揀等。這些智能化設備需要自動化控制系統擁有更高的處理速度、更大的數據存儲能力和更高的網絡通訊能力。基于PC的控制系統可以很好地解決以上的問題,已經成為設備制造商的主流選擇。

針對這些新興的智能設備,倍福自動化發揮基于PC控制技術的優勢,提出了一系列解決方案,既能夠利用倍福提供的工業級硬件平臺,包括:控制器、通訊網關、I/O模塊、SIL3安全I/O和伺服驅動類產品,又可以在TwinCAT軟件平臺上利用Visual Studio的強大功能,開發屬于自己的核心算法。

自動化博覽:在工業企業智能化轉型升級的發展趨勢下,您認為物流倉儲行業面臨的挑戰體現在哪些方面?對此,倍福有哪些針對性的策略解決?

于良:物流倉儲行業的智能化升級對倍福自動化是一次難得的機遇。基于PC控制技術和EtherCAT通訊的控制平臺不僅可以為AGV、無人叉車和機器人等智能化設備提供控制系統,同樣可以用于堆垛機、輸送機和分揀機的智能化升級改進。

2020年以來,在新冠疫情的影響下,線上經濟再次體現出其優勢,必將迎來新一輪的爆發。訂單履行中心對分揀類設備的速度和吞吐量要求越來越高,高速、大型環形分檢設備的需求逐年增長。這不僅需要控制器在更大的范圍內控制更多的外圍設備,還要求縮短控制周期,提高分揀速度,滿足日益增長的訂單履行要求。

倍福自動化針對以上需求,為設備制造商提供了CX2000高性能控制器和EtherCAT通訊類產品,替代了上一代上位PC+多級PLC+分布式I/O的控制方式,將設備原有200ms掃描周期縮短為2ms,不僅達到客戶的要求,還為客戶將來設備的升級、擴容預留了空間。

當然,為了應對智能物流行業的高速發展,倍福自動化也將推出更多的新產品和新技術。近期我們即將推出一款新的分布式控制器EP7402-0057,該產品支持EtherCAT總線,可以同時控制兩個輥筒電機,并支持零壓力積放(ZPA)功能;只需進行簡單的配置,就可以實現輸送機的零接觸積放功能。

自動化博覽:當前,人工智能、大數據、云計算、工業互聯網等新一代信息技術得到快速發展與應用,您認為,新技術將如何影響物流倉儲行業,催生智慧物流的科技變革?

于良:人工智能、大數據、云計算等在智慧物流行業已經得到廣泛的應用,也是現階段智慧物流發展的主要引擎。倍福自動化很早就開始關注云技術,推出一系列控制器可以與不同制式的云端進行數據交換。并且還推出了IoT網關產品EK9160,可以通過云端直接采集現場的數據。

現階段,人工智能、大數據等智能算力普遍由上層服務器完成,再通過網絡層層下發到終端物流設備。而作為物流最終執行機構,如自動立庫、分揀機和揀選機器人等, 普遍還是采用本地PLC控制,而傳統PLC系統實現智能、復雜的大數據計算能力相對較弱。因此,即使是本地“相鄰”的物流設備的協同配合,也需要大量數據的層層轉發,依靠上層服務器的整體調度。從某種意義上講,對服務器和網絡的要求越來越苛刻。

未來,邊緣計算技術應該是提高效率的關鍵。為物流系統的終端執行設備配備基于PC的控制系統,在不影響設備可靠性的同時,將機器學習、人工智能、大數據運算和預測性維護等功能在設備本地“邊緣”實現,將大大減少整個系統中數據交互帶來的延遲,提高整個訂單履行系統的效率。基于PC的自動化技術作為這項轉型的核心,已經在項目中取得令人振奮的進步,而倍福自動化正是該技術的倡導者和市場領頭羊。

倍福自動化德國總部與華為歐洲X Labs實驗室就工業5G網絡進行了一系列的合作和測試,華為、昆船、中國移動和倍福四家企業還聯合發布了《5G智慧物流應用場景與解決方案白皮書》,得到了一系列5G網絡在工業應用中的重要數據和參考。

相信倍福基于PC的控制平臺和工業5G技術必將為智能物流設備的發展插上一雙“美麗的翅膀”,助力智慧物流系統的全面提升。

摘自《自動化博覽》2020年7月刊

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