工博會作為以裝備制造業為展示交易主題的國際工業品牌展,歷經十余年的發展,已經成為業內最重要的年度展會之一,期間的亮點往往昭示著行業未來的發展方向和軌跡,是行業發展的風向標。資源瓶頸、環境約束和人力成本上升的巨大壓力已經成為人類共同面臨的難題,自動化技術將會以怎樣的新面貌來迎接這些前所未有的挑戰和巨大的發展機遇,德國倍福自動化有限公司的項目應用部經理王有慶博士在2011工博會現場與ca800的記者分享了倍福“科技自動化”新理念。

今年是倍福中國成立十周年,自2001年進入中國市場到現在,十年的卓越成就使倍福不僅在中國確立了基于PC的自動化新技術理念,同時也見證了中國自動化產業發展的輝煌。面對未來的征程,倍福將始終堅持基于PC的控制技術,并在此基礎上提出了新的構想。值2011工博會之際,倍福作為中國科技自動化聯盟的發起方之一,主辦了“科技自動化新聞發布會”,首次向所有業內人士公布了“科技自動化”的全新理念,同時,展會上還帶來了一系列科技自動化產品和解決方案,為創造下一個更加輝煌的十年做好了充分準備。
“科技自動化”理念的誕生
科技和研發人員需要不斷提高科研創新速度和效率,設備供應商、系統集成商和服務商需要快速高效地滿足不斷變化的客戶需求;當科技創新成為增長引擎,先進自動化技術手段和工具乃是創新的必然之選。Beckhoff始終致力于為中國的機器設備制造商提供創新的產品和方案。在國內外產業發展的大趨勢下,為應對不斷變化的市場需求,“科技自動化”新理念應運而生,該理念由中國科技自動化聯盟(CSAA)提出,是以科技創新與自動化相結合為主題的、面向科學研究、技術研發和先進制造業的自動化新理念。

為了滿足國家和企業對科技創新的要求,響應國家振興先進制造業的產業政策,倍福中國受德國總部“科學自動化”概念的啟發,倡導組建科技自動化聯盟,和聯盟伙伴共同提出了“科技自動化”的理念。科技自動化是集成了現代科技最新成果的自動化,是面向科學研究、技術研發和先進制造業的自動化。它將工程科技完美地整合到自動化系統中,突破了傳統控制技術的限制。精確、快速的測量技術及先進的控制算法將控制技術從面向大批量制造的傳統應用領域拓展到更廣泛的應用領域(如:科學研究、技術研發和先進制造業)。

倍福“科技自動化”的支撐技術以及行業性解決方案?
倍福科技自動化是一個完整的技術體系,其五大支撐技術主要有:高性能的工業PC、實時控制內核、高速工業以太網通訊EtherCAT、高速數據采集I/O及極速控制技術(XFC)。倍福基于PC的控制技術是實現“科技自動化”的重要基礎。其中,高性能的多核CPU是科技自動化的硬件基礎,TwinCAT的實時內核是科技自動化的軟件基礎。

針對高端測量測試的應用,倍福推出了一系列高精度(24bit)的模擬量I/O;針對狀態監控的應用,推出了EL3632振動測量模塊和相應的信號處理和分析軟件包;針對機器人的應用,推出了機器人運動轉換軟件包;在倍福最新推出的TwinCAT 3自動化軟件中集成了科技自動化所需要的軟件平臺,如對多核CPU和64位Windows操作系統的支持;與科學工程應用軟件Matlab/Simulink的集成,實現控制系統的快速原型及硬件在環仿真;支持在科技領域廣泛使用的C/C++ 編程語言,方便了視覺系統、機器人等應用領域的編程。
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“科技自動化”將會帶來哪些變革?
客戶尤其是其工程技術人員在平時的工作中遇到過很多技術瓶頸,科技自動化正是他們渴望已久的先進自動化技術。基于科技自動化理念進行相關設備的開發,不僅可以大幅提高產品的性能(更高的速度、更高的精度和更完善的功能),而且可以節約成本(硬件成本、研發時間、使用維護成本等)。采用倍福科技自動化的創新產品和解決方案,可以真正做到用“一個控制器(IPC),一個網絡(EtherCAT),一種自動化軟件(TwinCAT)”完成對設備和生產線的全面控制。隨著科技自動化理念的深入推廣,倍福有信心為客戶提供更高的附加值和受到廣大客戶的普遍歡迎。
“科技自動化”推廣的難點在哪里?
新理念在推廣過程中勢必會遇到一定的困難,比如部分客戶對既有的系統比較習慣,采用開放式PC控制系統對客戶的心理挑戰比較大,需要付出一定的轉換成本。另外,針對一些專業的應用領域,倍福還需要拿出一些更加專業的解決方案,開發一些專用的軟件模塊,這對倍福的技術人員來說無疑也是一種挑戰,需要更加透徹地了解行業需求。不過,倍福已經預見到這個趨勢,并在這方面投入了相當大的資源,不斷擴展著自己的行業解決方案。

倍福未來10年的主導產品
TwinCAT 3是本屆工博會中倍福主推的一款產品,也將是倍福未來10年的主導產品,其設計理念正是自動化發展新潮流的充分體現。最新一代的 TwinCAT 3 軟件即工程組件集成于微軟 Visual Studio® 的開發環境中;TwinCAT NC I/CNC 完全嵌入在整個系統中,涵蓋了所有傳統的運動控制功能NCPTP和復雜的高端 CNC 軌跡控制功能。TwinCAT 運動轉換軟件庫能夠在控制器中完美實現機器人運動控制。TwinCAT 3支持最新的IEC61131-3(3rd)的面向對象編程,為復雜的嵌入式應用提供了C/C++ 編程,面向對象編程思想在工業控制領域的引入,對于大型的項目編程來說非常重要,大大方便了項目的編程、調試和移植。同時為便于科學研究和復雜控制算法的實現,TwinCAT 3提供了與 Matlab®/Simulink® 的鏈接,可支持控制系統的快速原型和硬件在環實時仿真,這將大大加速研發時間、節約相關實驗成本和提高設備的自動化性能。

運動控制領域的新產品
本屆工博會中倍福還重點推薦了EL7201 伺服端子模塊,該模塊在標準 I/O 端子模塊外殼中集成了一個完整的、針對最大可達 200 W 電機的伺服驅動方案。將驅動方案集成到 EtherCAT I/O 系統中能夠顯著簡化布線和調試工作,節省空間,降低系統成本。倍福的伺服端子模塊涵蓋了各種定位任務:從包裝和裝配機械到機器人。隨著 EL7201 伺服端子模塊的推出,倍福伺服驅動產品系列的等級劃分更加精細了:從小型伺服驅動器、功率為 200 W EtherCAT 伺服端子模塊直到功率高達 118 kW 的 AX5000 系列伺服驅動器,使得倍福成為全面的運動控制解決方案供應商。

編者相信,倍福此次推出的最新理念——“科技自動化”一定會給廣大創新型客戶帶來驚喜,而倍福也必將從創造獨特客戶價值的過程中獲得豐厚的回報。