邁向網(wǎng)絡(luò)化工廠的未來(lái)趨勢(shì)

Festo 的自動(dòng)化平臺(tái) CPX 幫助實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集成化目標(biāo)

“產(chǎn)業(yè)集成化，未來(lái)趨勢(shì)”是 2014 漢諾威工業(yè)博覽會(huì)的主題。自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)正在逐步接近工件生產(chǎn)自我控制化的目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)業(yè)集成化”的一個(gè)重要里程碑是以自動(dòng)化平臺(tái) CPX 為基礎(chǔ)的Festo 集成自動(dòng)化概念。現(xiàn)在可提供帶重要附加功能的產(chǎn)品，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)通訊，而且更為靈活。

自動(dòng)化技術(shù)怎樣幫助實(shí)現(xiàn)“智能工廠”（一種網(wǎng)絡(luò)化集成的工廠）？工廠、設(shè)備、生產(chǎn)流程中的工件和元件正逐步走向?qū)崟r(shí)交流數(shù)據(jù)和信息的未來(lái)。從前嚴(yán)格的中央工廠控制系統(tǒng)正逐漸讓位于離散智能技術(shù)。

自動(dòng)化平臺(tái) CPX

“產(chǎn)業(yè)集成化”的特點(diǎn)是生產(chǎn)系統(tǒng)中各元件以網(wǎng)絡(luò)相連、持續(xù)交流數(shù)據(jù)、綜合評(píng)估各種傳感器信號(hào)、能夠檢測(cè)復(fù)雜事件的設(shè)施以及獨(dú)立的本地決策和控制。基于自動(dòng)化平臺(tái) CPX 的集成自動(dòng)化概念涵蓋了開(kāi)拓性的創(chuàng)意。

這種用于閥島的電氣終端已經(jīng)不僅是連接現(xiàn)場(chǎng)和主控制層級(jí)的設(shè)備，還具備診斷功能，可提供狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能。它的獨(dú)立模塊使其可以通過(guò)模塊化閥島 MPA 和 VTSA 驅(qū)動(dòng)氣缸，也可以集成驅(qū)動(dòng)電缸控制功能。 CPX 概念還包括安全功能。

這使得自動(dòng)化平臺(tái)CPX可以訪問(wèn)診斷信息，迅速定位故障點(diǎn)，并更換故障模塊。功能集成的示例包括 IT 服務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、用于離散式本地控制的前端控制器、終端控制器和比例閥或檢測(cè)閥島內(nèi)、外部信號(hào)的壓力傳感器。

全系列現(xiàn)場(chǎng)總線的靈活性

現(xiàn)在 CPX 已經(jīng)可以集成所有常用總線系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。Sercos III 現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn) (CPX-FB39) 的上市表明了這一產(chǎn)品的未來(lái)趨勢(shì)。近期的研究結(jié)果顯示，在基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中，采用 Sercos III 的比例已經(jīng)增長(zhǎng)了兩倍多。Sercos III 是擺脫了由單一供應(yīng)商掌控的系統(tǒng)。而且，它可以作為通過(guò)相同總線處理運(yùn)動(dòng)控制和 I/O 控制功能的標(biāo)準(zhǔn)。

自動(dòng)化平臺(tái) CPX 靈活性的更多證明：新的現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn) CPX-FB40 通過(guò)添加工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議 "Powerlink" 擴(kuò)展了 CPX 現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品系列。這為 Powerlink 系統(tǒng)提供了直接的閥島接口。Festo 的 CPX 概念由此再次證明是獨(dú)立于任何特定現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的自動(dòng)化平臺(tái)。

數(shù)據(jù)透明化

自動(dòng)化平臺(tái) CPX 采用計(jì)數(shù)器和測(cè)量模塊 CPX-2ZE2DA（可提供高保護(hù)等級(jí) IP65），確保了設(shè)備或工廠數(shù)據(jù)的高透明度。它功能廣泛：一次性脈沖計(jì)數(shù)器、定期和無(wú)限計(jì)數(shù)器，并可用于速度測(cè)量、頻率測(cè)量、周期測(cè)量、定位裝置（增量和絕對(duì)編碼器），甚至可控制簡(jiǎn)單 24V 直流 電機(jī)的功能都經(jīng)濟(jì)便捷地集成為一個(gè)模塊。

例如，與具有各種抓取/放置工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)分度臺(tái)一同使用，計(jì)數(shù)器和測(cè)量模塊可以檢測(cè)位置、定位抓取臂、測(cè)量供料單元速度或在工件定位期間測(cè)量角度。這些操作在旋轉(zhuǎn)編碼器的輔助下完成，編碼器將機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。增量信號(hào)生成器產(chǎn)生脈沖，對(duì)脈沖計(jì)數(shù)就可以測(cè)量速度、長(zhǎng)度或位置。在絕對(duì)信號(hào)生成器中，每個(gè)位置都對(duì)應(yīng)于已定義的代碼圖案，這意味著即使在斷電后盡快恢復(fù)供電，仍然能夠檢測(cè)到實(shí)際位置。CPX 計(jì)數(shù)器和測(cè)量模塊解讀電信號(hào)并進(jìn)行進(jìn)一步處理。

簡(jiǎn)單明了

這意味著 CPX 的配備完好地適應(yīng)未來(lái)需求。未來(lái)將不會(huì)有無(wú)數(shù)的總線系統(tǒng)，而是僅用一個(gè)全球適用的標(biāo)準(zhǔn)化互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，在實(shí)時(shí) WLAN 或以太網(wǎng)上運(yùn)行。

這一簡(jiǎn)單化趨勢(shì)的基礎(chǔ)與新的適應(yīng)性和智能安裝平臺(tái)的原理相同。直至現(xiàn)在，如果對(duì)產(chǎn)品做了某些改變，就需要修改生產(chǎn)裝置上的部件。但是，具有新的高度適應(yīng)性的裝置將自動(dòng)適應(yīng)未來(lái)產(chǎn)品的變化。在未來(lái)工廠，無(wú)需探討設(shè)備設(shè)置時(shí)間的問(wèn)題。Festo 的模塊式自動(dòng)化平臺(tái) CPX 現(xiàn)在已經(jīng)幫助用戶(hù)簡(jiǎn)化了生活。