凱樂（Keller）測ce量liang技ji術shu有you限xian公gong司si是shi專zhuan業ye開kai發fa和he製zhi造zao各ge種zhong壓ya力li傳chuan感gan器qi的de瑞rui士shi製zhi造zao商shang
，公gong司si產chan品pin種zhong類lei齊qi全quan，可ke滿man足zu各ge種zhong生sheng產chan過guo程cheng複fu雜za的de應ying用yong需xu求qiu。他ta們men最zui近jin完wan成cheng的de一yi個ge用yong於yu預yu製zhi配pei件jian的de隔ge離li膜mo片pian壓ya印yin機ji項xiang目mu很hen好hao地di說shuo明ming了le倍bei福fu的de開kai放fang式shi控kong製zhi技ji術shu（可以從一個簡單的桌麵裝置優化擴展為大型生產設備）如何實現要求嚴苛的生產過程的自動化。

　　開放式
、可擴展的控製技術

　　可靠實現生產過程自動化

　　瑞士凱樂測量技術有限公司總部位於溫特圖爾
，由物理學畢業生兼集成矽測量單元的發明者 Hannes W. Keller 於 1974 年創立，是歐洲領先的隔離壓力傳感器和變送器製造商。擴散矽壓阻式壓力傳感器精度非常高，適用於 5 mbar...2000 bar 的壓力範圍。凱樂除了生產 500 多種標準產品之外，還可以為客戶開發定製專屬解決方案。凱樂擁有超過 35 個(ge)高(gao)度(du)專(zhuan)業(ye)化(hua)的(de)生(sheng)產(chan)基(ji)地(di)，既(ji)可(ke)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)工(gong)業(ye)傳(chuan)感(gan)器(qi)，也(ye)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)最(zui)新(xin)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)小(xiao)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)客(ke)戶(hu)定(ding)製(zhi)產(chan)品(pin)。壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)產(chan)品(pin)用(yong)途(tu)廣(guang)泛(fan)，可(ke)應(ying)用(yong)於(yu)地(di)下(xia)水(shui)水(shui)位(wei)監(jian)測(ce)、飛機座艙壓力控製
、油氣兩用車油氣自動轉換，以及實驗室等諸多領域。

　　安全功能也通過 TwinSAFE 端子模塊（右上）直接集成到 I/O 係統中。

　　傳感器隔離膜片的壓印是一個重要的工藝步驟

　　壓印是傳感器隔離膜片生產過程中一個不可或缺的的中間加工步驟，凱樂公司項目經理 Florian Wernli 解釋道：“womendedabufenyalichuanganqidoufengzhuangzaichongyoubuxiugangwaikezhong。gelimopianduiyutongguoyoujiangzhouweijiezhideyalichuanshuzhichuanganqineideceliangxinpianzhonglaishuozhiguanzhongyao。”這就需要通過一台性能強大的自動壓印機將隔離膜片壓印成特殊的形狀。凱樂公司開發與生產裝備部 Bruno Thalmann 補充道：“在經過泄漏檢測、yongyasuokongqiqingjieherepinghengchulihou

，womenzaitongyigongyibuzhouzhongshiyongqingchuanganqizaigaoyatiaojianxiajinxingyayinbingjinxingquedingxingxieloushiyan。suihoushiyongtuxiangchuliherengongzhinengjinxingwuchajiance。”壓印機的核心部分是一台 KUKA 機器人
，它用作拾放單元，將坯件送至加工位置，並將已完成的工件分成合格品（OK）和不合格品（NOK）兩個部分。

　　要三個人工工位的生產過程的自動化升級，以提高產品質量和產量。”Florian Wernli 證實道：“一方麵，全自動生產過程速度更快，每個工件生產所需的時間僅為 15 秒(miao)，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)，工(gong)人(ren)每(mei)天(tian)隻(zhi)需(xu)要(yao)工(gong)作(zuo)一(yi)班(ban)
，夜(ye)間(jian)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)繼(ji)續(xu)全(quan)自(zi)動(dong)生(sheng)產(chan)，這(zhe)樣(yang)不(bu)僅(jin)減(jian)輕(qing)了(le)工(gong)人(ren)的(de)夜(ye)班(ban)壓(ya)力(li)，而(er)且(qie)還(hai)能(neng)顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。”

　　開放式和模塊化控製技術優勢顯著

　　凱樂自 2018 年起一直采用倍福基於 PC 的控製技術。Bruno Thalmann 看到了開放式控製係統編程簡單和支持的接口多樣化的優勢。基於 PC 的(de)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)還(hai)具(ju)有(you)高(gao)可(ke)擴(kuo)展(zhan)性(xing)，可(ke)以(yi)輕(qing)鬆(song)調(tiao)整(zheng)係(xi)統(tong)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)或(huo)所(suo)需(xu)的(de)模(mo)塊(kuai)化(hua)程(cheng)度(du)，無(wu)論(lun)是(shi)集(ji)中(zhong)式(shi)架(jia)構(gou)，還(hai)是(shi)分(fen)布(bu)式(shi)架(jia)構(gou)，都(dou)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)。倍(bei)福(fu)的(de) TwinCAT 3 是一個現代化的、麵向對象
、並集成到 Visual Studio® 中的軟件平台，與 TwinCAT HMI 一起提供強大的可視化功能

，這些功能也可以通過平板電腦操作。凱樂除了配備具有高算力的 C6920 控製櫃式工業 PC 之外
，還使用了倍福的其它很多重要解決方案
，包括采用單電纜技術（OCT）的緊湊型驅動產品
、EtherCAT P 和 CP-Link 4 單電纜解決方案

、TwinSAFE 係統集成式安全技術，以及輕鬆集成具備 EtherCAT 功能的第三方組件，如視覺係統
、流量控製器、閥島和電動夾爪。

　　Florian Wernli 指出
，係統開放性優勢的一個具體例子就是簡單集成機器人：“通過使用 EL6695 EtherCAT 橋接端子模塊和 TwinCAT Robotics mxAutomation 集成機器人後
，就可以通過簡單的配置實現拾放功能，而無需使用專用的機器人專業知識。在實際應用中，我們通過基於 PC 的控製技術全麵控製機器人
，這對我們來說是一個非常完美的解決方案。”

　　自動化解決方案的硬件核心除了 C6920 之外，還包括通過 CP-Link 4 連接、配備 21.5 英寸顯示屏和按鈕擴展件的 CP3921 多點觸控控製麵板。據 Florian Wernli 稱，這為設備終端用戶提供了一個操作方便
、高顏值的控製單元：“對dui我wo們men來lai說shuo，外wai觀guan設she計ji是shi整zheng個ge設she備bei方fang案an中zhong一yi個ge極ji為wei重zhong要yao的de元yuan素su。此ci外wai，高gao分fen辨bian率lv顯xian示shi器qi也ye是shi方fang便bian我wo們men訪fang問wen檢jian測ce係xi統tong的de必bi要yao條tiao件jian。在zai此ci設she備bei的de設she計ji中zhong，遠yuan程cheng控kong製zhi麵mian板ban安an裝zhuang在zai支zhi撐cheng臂bi上shang

，方fang便bian從cong各ge個ge角jiao度du全quan方fang位wei靈ling活huo操cao作zuo。”

　　結構緊湊
、安裝靈活的驅動和 I/O 產品

　　由於全自動壓印機隻加工小型工件
，倍福的緊湊型驅動產品實際上就是為這類應用而設計的。在這個應用中，凱樂共使用了 11 個 EL7211 和 2 個 EL7221 伺服電機端子模塊

、11 個帶 ZB8110 外部製動電阻的 EL9576 製動斬波器端子模塊
，以及 15 個 AM8100 係列伺服電機。入口係統的附加運動通過三個 AX5203 伺服驅動器和 AM803x 伺服電機實現。

　　Florian Wernli 認為，EtherCAT 在數據通信方麵也有很大的優勢：“我們一直支持 EtherCAT biaozhun，womenkeyishiyongbeifujidisanfanggongyingshangtigongdegezhongzujian。lingyigehaochushi，liru
，zaijichengqitazongxianxitongshi，womenkeyicongduoyanghuadezhenduangongnenghekaifangxingzhonghuoyi。”他認為另一個重要的方麵是可以通過各種選項減少布線工作：“我們不再需要鋪設每一根電纜，這對我們來說是一個真正意義上的額外收獲。除了 CP-Link 4 和 OCT 之外，EtherCAT P 也為我們提供了額外的優化潛力。在 I/O 方麵，我們一直采用 EtherCAT P，即對於全自動壓印機
，我們采用的是 EPP 係列 I/O 端子盒。”具體來說，這些 EPP 係列 I/O 端子盒包括 1 個 EPP1004 4 通道數字量輸入端子盒，5 個 EPP1018 8 通道數字量輸入端子盒
、9 個 EPP1809 和 2 個 EPP1816 16 通道數字量輸入端子盒，以及 2 個 EPP3184 4 通道模擬量輸入端子盒。

　　Bruno Thalmann 也確認了 EtherCAT P 為他們帶來的實實在在的好處：

　　EtherCAT P 顯xian著zhu簡jian化hua了le我wo們men的de安an裝zhuang和he維wei護hu工gong作zuo。例li如ru
，如ru果guo其qi中zhong一yi個ge傳chuan感gan器qi出chu現xian故gu障zhang，隻zhi需xu簡jian單dan地di將jiang該gai傳chuan感gan器qi的de線xian纜lan從cong插cha座zuo上shang拔ba下xia即ji可ke。在zai更geng換huan好hao設she備bei後hou，隻zhi需xu將jiang電dian纜lan再zai次ci插cha上shang
，係xi統tong就jiu可ke以yi再zai次ci使shi用yong了le。

　　關於德國倍福

　　倍福（Beckhoff）是一家專注於自動化新技術的德資企業，創立於 1980 年nian，總zong部bu位wei於yu德de國guo威wei爾er市shi。作zuo為wei全quan球qiu自zi動dong化hua技ji術shu的de驅qu動dong者zhe，倍bei福fu定ding義yi了le自zi動dong化hua領ling域yu的de許xu多duo標biao準zhun
，是shi國guo際ji標biao準zhun的de製zhi定ding者zhe和he推tui動dong者zhe。公gong司si所suo生sheng產chan的de工gong業ye PC
、現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT 自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控製係統，可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。經過 40 年的發展和努力
，倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構，加上全球的合作夥伴，業務遍及 70 多個國家和地區。

　　倍福於 1997 年進入中國市場，中國區總部落戶於上海市北高新產業園區
，現有員工 300 人
，辦事處遍及國內 30 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用於風力發電、半導體、光伏太陽能
、電子製造
、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領域。

　　公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網於 2014 年成為中國國家推薦性標準
，並已入編工信部的《國家智能製造標準體係建設指南》。作為一家技術驅動型公司，倍福一直注重在技術上尋求突破創新，在業內享有“創新引擎”的美譽。倍福基於 PC 的控製技術具有良好的開放性，它支持所有主流的工業通信協議

，將 IT 技術
、互聯網和自動化技術完美融合在一起
，為實現工業 4.0 和智能製造奠定了堅實的技術基礎。

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