上文刊載了倍福公司總裁 Hans Beckhoff 先生在 2019 年 SPS 展會開幕前接受的《Open Automation》雜志主編 Ronald Heinze 的采訪,談到了倍福在 SPS 展會現(xiàn)場展示的工業(yè) PC 及運動控制類的亮點產(chǎn)品。本文將與大家分享倍福 EtherCAT I/O 與自動化軟件產(chǎn)品亮點,及部分重點應(yīng)用解決方案的相關(guān)內(nèi)容。
據(jù)德國機械工程工業(yè)協(xié)會(VDMA)公布的數(shù)據(jù)顯示,軟件和自動化技術(shù)占德國機械工程產(chǎn)品制造總額的 30%。因此,整體而言,自動化技術(shù)在機械和生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化中發(fā)揮了舉足輕重的作用。在 2019 年 SPS 展會上,自動化專家倍福展示了涵蓋整個公司產(chǎn)品系列的重點展品:從工業(yè) PC、I/O 和運動控制到自動化軟件、應(yīng)用程序及解決方案。
Hans Beckhoff 承諾道:“我們將會展示針對各個細分市場的新產(chǎn)品。”
01、I/O 產(chǎn)品亮點:EtherCAT 是一項全球標準
在 I/O 部分,EtherCAT 續(xù)寫著它的成功故事。
Hans Beckhoff :“如今,全球幾乎所有自動化廠商都提供 EtherCAT 作為連接他們設(shè)備的接口。看到我們所設(shè)計的技術(shù)被全球接受和采用,我們感到格外自豪。繼倍福、歐姆龍及其他幾十家供應(yīng)商之后,另一家主要廠商博世力士樂(Bosch Rexroth)現(xiàn)在也選擇 EtherCAT 作為其系統(tǒng)總線。”
Beckhoff 先生認為這是證明公司技術(shù)實力的一個很好的例子。EtherCAT 技術(shù)協(xié)會(ETG)也將 EtherCAT G 和 G10 作為系統(tǒng)兼容增強功能納入標準。
Hans Beckhoff :“EtherCAT 標準現(xiàn)在被列為自動化領(lǐng)域使用最廣泛的標準之一。1 Gbit/s 和 10 Gbit/s 將自動化性能提升到一個全新的高度。”
倍福還支持圍繞 OPC UA FLC over TSN 展開的計劃。
Hans Beckhoff :“在倍福工作多年的 Stefan Hoppe 被選任 OPC 基金會新一屆主席。這意味著 OPC UA 的歐洲總部在某種程度上也設(shè)在了東威斯特伐利亞州。”
Beckhoff 先生認為,OPC UA 及其變體是“實現(xiàn)控制器到控制器以及控制器到云端通信的合理解決方案”。
Hans Beckhoff :“如果只是連接簡單的外設(shè),使用 OPC UA FLC over TSN 就是殺雞用牛刀,完全沒有必要。采用經(jīng)過多年改進,已歷兩代的現(xiàn)場總線系統(tǒng)是更好的選擇。”
02、自動化軟件亮點:TwinCAT — 系統(tǒng)律動之心
倍福正在拉開自動化領(lǐng)域一項重要創(chuàng)新的序幕:TwinCAT 現(xiàn)在將首次在 Windows 以外的操作系統(tǒng)上工作。
Hans Beckhoff :“TwinCAT/BSD 運行在 FreeBSD 上,FreeBSD 是一個成熟、穩(wěn)健的高級開源操作系統(tǒng),可以追溯到 20 世紀 80 年代。”
它還可以運行大量的 Linux 程序。但是,TwinCAT/BSD 不受 Linux GPL 許可條款的約束。從企業(yè)的角度來看,BSD 許可證允許以行業(yè)常用的方式將自動化軟件分發(fā)給供應(yīng)商和用戶,而無需發(fā)布軟件源代碼。
Hans Beckhoff :“現(xiàn)在要使用 TwinCAT 或?qū)刂破鬟M行編程,只需要一個 WEB 瀏覽器即可。”
這個基于云的新產(chǎn)品針對兩個特定的用例場景:第一,它旨在提供這樣一個環(huán)境,讓用戶無需安裝 TwinCAT 即可快速、輕松地免費試用 TwinCAT 示例應(yīng)用程序。
Hans Beckhoff :“這讓感興趣的用戶只需要登錄倍福公司網(wǎng)站,就可以邁出使用 TwinCAT 的第一步;無需將軟件安裝到實際的 PC 上。”
第二,針對基于訂閱授權(quán)的專業(yè)版,倍福提供虛擬機滿足用戶所有可想象到的 TwinCAT 安裝需求。例如,用戶因此可以使用不同的虛擬機來隔離開發(fā)環(huán)境,他們還可以在基于 Git 的存儲庫中管理云中的源代碼。
隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展勢頭越來越猛,對能夠以清晰有序布局提供即時分析的 Dashboard 的用戶需求也在不斷增長。為了滿足這一需求,TwinCAT Analytics 現(xiàn)在包含了一個功能強大、可配置的 Dashboard,作為其標準功能集的一部分提供。此外,TwinCAT HMI 還提供了一些功能,使用戶能夠輕松配置圖形用戶界面。
Hans Beckhoff :“Dashboard 必須有比這更多的東西,用戶需要具有實際價值的詳細信息。”他認為,用戶必須能夠訪問他們可以操作的更深層次的數(shù)據(jù),TwinCAT HMI 可以提供豐富的向下鉆取功能來滿足這一需求。
Hans Beckhoff :“TwinCAT Analytics 不僅僅是一個工具,它支持用戶的整個分析工作流程:從數(shù)據(jù)采集和存儲到分析, 甚至包括針對 24/7 分析的自動代碼生成。”
倍福在 SPS 展會上展出的一個新功能特色之一是基于 HTML5 的面向 TwinCAT HMI 接口的采用響應(yīng)式設(shè)計的自動配置 Dashboard 的功能。
Hans Beckhoff :“用戶可以在任何智能手機或平板電腦上查看 Dashboard。”
在使用實際控制軟件測試實際設(shè)備時,使用 TwinCAT 仿真器環(huán)境將 TwinCAT 連接到所設(shè)計的設(shè)備的 CAD 解決方案是非常有意義的。
Hans Beckhoff :“機械設(shè)計中有一些工具不僅用于繪制圖紙,而且還用于以三維方式查看圖紙。通過將這些工具與實際的設(shè)備控制系統(tǒng)連接,機械設(shè)計工程師現(xiàn)在能夠在他們的 CAD 軟件中查看 TwinCAT 程序?qū)⑷绾我苿铀麄冋诠ぷ鞯脑O(shè)備或設(shè)備的一部分。”
其特點是這兩個軟件包(原始 CAD 環(huán)境和原始控制器)實際上在同一臺 PC 上運行,并且彼此直接連接,而無需復(fù)雜的附加軟件。到目前為止,這只在 Autocad Inventor 中實現(xiàn),但是下一個版本將支持更多的 CAD 工具,如 Solidworks、Catia 5 和 NX。
倍福的高端測量設(shè)備 — 針對測量任務(wù)的高速、高精度端子模塊,結(jié)合 EtherCAT 作為超高速傳輸介質(zhì)和專用評估軟件 — 也得到了迅猛發(fā)展。
Hans Beckhoff :“我們最初的想法是為自動化工程師提供將測量任務(wù)整合到控制系統(tǒng)中的方法,這樣做的優(yōu)勢是隨后可以同步測量設(shè)備,從而與設(shè)備控制程序精確關(guān)聯(lián)。作為控制過程的一個不可或缺的部分,在設(shè)備上進行精確測量可以產(chǎn)生最佳結(jié)果。現(xiàn)在,在我們的客戶中,使用集成式測量設(shè)備已是司空見慣的做法,而且比使用單獨的外部測量設(shè)備成本更低。”
Hans Beckhoff :“我們還看到,我們的技術(shù)在常規(guī)測試和測量應(yīng)用中得到了更廣泛的應(yīng)用,目前高端測量設(shè)備占公司收入的 25%。我們逐步贏得了測量領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)客戶,我們的目標是通過在未來繼續(xù)專注于專用測量設(shè)備來強化這一趨勢。”
至于在機器視覺領(lǐng)域的創(chuàng)新,Hans Beckhoff 指出,倍福已經(jīng)成功地將實時視覺軟件整合進了 TwinCAT。
Hans Beckhoff :“我們還將在 2020 年推出自己的機器視覺硬件產(chǎn)品系列,其中包括光源和攝像頭。”
TwinSAFE 安全解決方案的集成標志著倍福所追求的基于 PC 的開放式控制理念的邏輯延伸。
Hans Beckhoff :“現(xiàn)在它是我們技術(shù)不可分割的一部分。EtherCAT 和 TwinSAFE 屬于一體;它們是我們的自動化架構(gòu)的核心。我們很高興許多供應(yīng)商現(xiàn)在已經(jīng)將 Fail Safe-over-EtherCAT(即倍福 TwinSAFE)與 EtherCAT 一起集成到他們的設(shè)備中,這就是真正的開放式控制技術(shù)。同時,信息安全也是我們自動化解決方案的組成部分。2018 年我們?yōu)楸陡5?ADS 系統(tǒng)通信增加了安全性,ADS 通信現(xiàn)在是加密的。我們?nèi)耘f堅持開放式控制技術(shù)的原則,但安全性大大提高。”
03、重點應(yīng)用:為客戶打造最佳解決方案
倍福基于 PC 的控制技術(shù)能夠打造針對橫向市場的通用型控制解決方案,也可以通過添加市場特定的功能定制針對垂直行業(yè)的控制解決方案。例如,對于過程工業(yè)領(lǐng)域等要求較高的應(yīng)用場景,倍福可以提供從控制器到 I/O 設(shè)備等各種設(shè)計用于直接連接本質(zhì)安全型現(xiàn)場設(shè)備的組件。
Hans Beckhoff :“我們的防爆產(chǎn)品在市場上獲得很好的反響,這類產(chǎn)品包括 ELX 系列 EtherCAT 端子模塊,以及 CPX 系列控制面板和面板型 PC。”
隨著這些防爆控制組件的推出,倍福為用戶能夠?qū)o安全光柵系統(tǒng)集成到 0/20 區(qū)中提供了全面的解決方案。
Hans Beckhoff :“為了在我們重要的北美市場上與過程工業(yè)領(lǐng)域的客戶保持更緊密的聯(lián)系,我們將于明年在休斯頓開設(shè)一個辦事處”
德國倍福自動化有限公司是工業(yè) 4.0 開放聯(lián)盟的創(chuàng)始成員之一。作為自動化專家和開放式控制技術(shù)供應(yīng)商,倍福正在大力支持聯(lián)盟的倡議,為資本品領(lǐng)域的云服務(wù)運營商定義和建立開放的應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)。此次合作背后的目標是努力避免產(chǎn)生或使用專有、孤立的解決方案,積極推進整個歐洲的工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
我們正在積極參與,確保通用定義的建立。
——Hans Beckhoff
倍福憑借其開放式自動化解決方案為著眼長遠的機械裝備和生產(chǎn)設(shè)施優(yōu)化提供了理想的工具包。參觀倍福公司在 SPS 展臺的人們將會看到大量創(chuàng)新技術(shù)及產(chǎn)品,找到提高效率的靈感。Hans Beckhoff 最后總結(jié)道:“SPS ‘自動化技術(shù)奧運會’的焦點將再次集中在最新技術(shù)上,而倍福擁有出色的技術(shù)產(chǎn)品陣容。”