對(duì)于每一家網(wǎng)絡(luò)零售商而言，倉儲(chǔ)物流是其運(yùn)營架構(gòu)中的核心基礎(chǔ)設(shè)施組成部分：一旦輸送線陷入停滯狀態(tài)，往往意味著后續(xù)的包裹將無法繼續(xù)順利地被送出。為了有效預(yù)防此類情況的發(fā)生，澳大利亞一家辦公設(shè)備供應(yīng)商對(duì)其中央倉庫的倉儲(chǔ)物流設(shè)備進(jìn)行了全面的升級(jí)改造。作為項(xiàng)目的領(lǐng)航者，Layer Seven Automation 將輸送線上原有的專用分布式控制器全面升級(jí)為倍福提供的、依托強(qiáng)大 EtherCAT 通信技術(shù)的 PC 控制系統(tǒng)。
01
一臺(tái)高性能工業(yè) PC 取代
原先的 28 個(gè)控制器
在最初的系統(tǒng)配置中，每個(gè)配送站都獨(dú)立配備了專用的控制器與條形碼掃描儀。Layer Seven Automation 公司致力于構(gòu)建一個(gè)中央控制架構(gòu)，旨在通過優(yōu)化資源配置，顯著提升系統(tǒng)效率并降低運(yùn)營成本。每個(gè)配送站的條形碼掃描儀在精確記錄紙箱內(nèi)物品信息方面起著至關(guān)重要的作用。為此，Layer Seven Automation 公司精心選用了支持 EtherCAT 接口配置的掃描儀，并集成了 I/O 接口以實(shí)現(xiàn)控制功能。
首先對(duì)一個(gè)配電站進(jìn)行了升級(jí)改造，并通過 EtherCAT 將其掃描儀連接至倍福的 C6920 控制柜工業(yè) PC。在初期測(cè)試取得圓滿成功后，所有 28 個(gè)配電站都分階段逐一遷移至新的系統(tǒng)架構(gòu)下，并通過總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（菊花鏈）與 C6920 連接。Lucky Thommadura 評(píng)論道：“物流公司的技術(shù)專家和我本人都對(duì)解決方案的極致緊湊性贊不絕口，對(duì) EtherCAT 網(wǎng)絡(luò)所展現(xiàn)的閃電般高速更新能力以及控制器的整體性能更是讓我們滿意。”畢竟，紙箱上的條形碼必須通過 EtherCAT 掃描并即時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)至工業(yè) PC 進(jìn)行處理。
02
采用 IT 方法進(jìn)行開發(fā)
Layer Seven Automation 公司的開發(fā)團(tuán)隊(duì)在通用軟件及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，擅長構(gòu)建數(shù)據(jù)庫以及部署網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。然而，在正式啟動(dòng)此項(xiàng)目之前，Lucky Thommadura 及其團(tuán)隊(duì)成員還從未接觸過自動(dòng)化環(huán)境：“我們深知，這一切對(duì)我們來說都是前所未有的全新挑戰(zhàn)。然而，隨著我深入探索 EtherCAT 的工作原理、工業(yè) PC 的奧秘，以及如何將 Windows 與虛擬 PLC 無縫融合，一切都變得豁然開朗，充滿了意義。尤其是虛擬機(jī)的運(yùn)用，它給了我極大的靈活性，讓我能夠無論身處家中、公司還是現(xiàn)場(chǎng)，僅需一臺(tái)筆記本電腦即可輕松進(jìn)行程序測(cè)試。”TwinCAT 被無縫集成至 Visual Studio 中的這一卓越特性成為了總工程師選擇倍福和 EtherCAT 解決方案的另一個(gè)重要考量因素。“我堅(jiān)信，這就是自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)當(dāng)前行的方向 — 摒棄采用傳統(tǒng)梯形圖編程語言以及依賴過時(shí)的信號(hào)處理技術(shù)的封閉系統(tǒng)。為了確保我們的解決方案能夠高效保質(zhì)交付，我們必須將成熟的軟件設(shè)計(jì)與架構(gòu)實(shí)踐作為基礎(chǔ)，并與自動(dòng)化測(cè)試相機(jī)制緊密結(jié)合。”Thommadura 補(bǔ)充道。
03
基于 PC 的控制技術(shù)：
安全、開放、靈活
Layer Seven Automation 公司指出，基于 PC 的控制技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)之一在于其控制架構(gòu)能夠輕松集成到現(xiàn)有的 IT 系統(tǒng)中。這對(duì) Lucky Thommadura 而言無疑是另一個(gè)驚喜：“很多 IT 部門都有非常嚴(yán)格的安全要求，但依然能夠輕松集成 Windows。防火墻的部署、安全設(shè)置以及全局用戶管理策略的實(shí)施，極大地簡化了我們的工作流程。”選擇 Windows 作為開發(fā)平臺(tái)還讓 Layer Seven Automation 能夠輕松地將自身程序與 TwinCAT 軟件相結(jié)合：例如，Layer Seven Automation 公司通過 TwinCAT 3 Database Server（TF6420）成功集成了一個(gè) SQL 數(shù)據(jù)庫，從而在每次掃描操作后，都能即時(shí)歸檔存儲(chǔ)紙箱的詳細(xì)信息。這一操作不僅會(huì)被永久性地存儲(chǔ)，并通過 TwinCAT 3 EventLogger 進(jìn)行記錄。
關(guān)于德國倍福
倍福（Beckhoff）是一家專注于自動(dòng)化新技術(shù)的德資企業(yè)，創(chuàng)立于 1980 年，總部位于德國威爾市。作為全球自動(dòng)化技術(shù)的驅(qū)動(dòng)者，倍福定義了自動(dòng)化領(lǐng)域的許多標(biāo)準(zhǔn)，是國際標(biāo)準(zhǔn)的制定者和推動(dòng)者。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場(chǎng)總線模塊、驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和 TwinCAT 自動(dòng)化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng)，可為各個(gè)工控領(lǐng)域提供開放式自動(dòng)化系統(tǒng)和完整的解決方案。經(jīng)過 40 年的發(fā)展和努力，倍福已在世界各地設(shè)立 30 多家分支機(jī)構(gòu)，加上全球的合作伙伴，業(yè)務(wù)遍及 70 多個(gè)國家和地區(qū)。
倍福于 1997 年進(jìn)入中國市場(chǎng)，中國區(qū)總部落戶于上海市北高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)，現(xiàn)有員工 300 人，辦事處遍及國內(nèi) 30 座大中城市。創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、半導(dǎo)體、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機(jī)械、物流輸送以及樓宇自動(dòng)化等眾多領(lǐng)域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)于 2014 年成為中國國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)，并已入編工信部的《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。作為一家技術(shù)驅(qū)動(dòng)型公司，倍福一直注重在技術(shù)上尋求突破創(chuàng)新，在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽(yù)。倍福基于 PC 的控制技術(shù)具有良好的開放性，它支持所有主流的工業(yè)通信協(xié)議，將 IT 技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化技術(shù)完美融合在一起，為實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
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