起初,一般是由用戶(hù)提出特殊需求:全球范圍的飲料工業(yè)供應(yīng)商--KHS機(jī)械和系統(tǒng)工程公司,為其包裝生產(chǎn)線(xiàn)尋找一種全集成的、標(biāo)準(zhǔn)化的創(chuàng)新控制思想。而且,還期望它比那些迄今為止已被采用的控制技術(shù)具有顯著優(yōu)點(diǎn),并且,最重要的是,要能勝任未來(lái),這也是對(duì)于"新一代"的唯一判別依據(jù)。
項(xiàng)目管理、圖形編輯器、結(jié)構(gòu)化文本中的語(yǔ)法加亮、編輯向?qū)У取?br />
位于德國(guó)奧格斯堡(Augsburg)的Kuka公司聽(tīng)從了這個(gè)全球巨人的要求,并提供了適當(dāng)?shù)幕鞠到y(tǒng)。根據(jù)行話(huà):一個(gè)能實(shí)時(shí)地控制一個(gè)機(jī)器人的12個(gè)伺服軸的控制系統(tǒng),也能精確地控制一個(gè)飲料灌裝機(jī)的包裝機(jī)、碼垛機(jī)和上/下料機(jī),這個(gè)來(lái)自德國(guó)Worms的公司信賴(lài)Kuka的KRC技術(shù),并利用了其功能強(qiáng)大的、現(xiàn)代化的基于PC的RC PLC解決方案的優(yōu)越性。
飲料工業(yè)中的復(fù)雜包裝系統(tǒng)現(xiàn)在配備了KHS公司提供的KRC控制系統(tǒng)。
標(biāo)準(zhǔn)有利于集成
KHS的包裝技術(shù)電氣工程部的領(lǐng)導(dǎo)Klaus Rau說(shuō):"該系統(tǒng)的優(yōu)越性非常明顯,現(xiàn)在我們可以為我們的用戶(hù)的整機(jī)程序提供一個(gè)相同的控制思想。不管我們的用戶(hù)選擇了一個(gè)六軸的天鵝頸狀手臂機(jī)器人,還是一個(gè)SCARA型機(jī)器人,或者是一個(gè)單柱或雙柱的碼垛機(jī)或包裝機(jī),或者是一個(gè)上料機(jī)或下料機(jī),他們總會(huì)獲得同樣的技術(shù),也就是機(jī)器人技術(shù)。"在全球應(yīng)用的各種情況下,這極大地便利了構(gòu)造、獲得、集成、試車(chē)、培訓(xùn)和服務(wù)。因?yàn)橄到y(tǒng)在軟件和硬件方面都設(shè)計(jì)得非常舒適和模塊化,極大地減少了規(guī)劃和編程任務(wù),這也顯著地縮短了流程時(shí)間,因而最終最小化了交貨期。按照機(jī)器人技術(shù)慣例,所有的伺服驅(qū)動(dòng)器自然都配備了一個(gè)絕對(duì)路徑測(cè)量系統(tǒng),用于運(yùn)動(dòng)控制的傳感器已經(jīng)是過(guò)去的東西了。KHS人說(shuō):"現(xiàn)在,可以通過(guò)具有圖形功能的操作終端,將機(jī)器調(diào)整到我們用戶(hù)的不同新產(chǎn)品上"。這將使得新產(chǎn)品的試車(chē)和調(diào)整進(jìn)程明顯加快。
與標(biāo)準(zhǔn)的PC技術(shù)相結(jié)合的模塊化單元提供了較高的可靠性,并且易于適應(yīng)科技進(jìn)步。通過(guò)一貫地采用最新技術(shù),包括伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工程、PC控制技術(shù)和機(jī)器可視化技術(shù)等等,KHS可以為其用戶(hù)提供高可靠、運(yùn)行穩(wěn)定和低維護(hù)的機(jī)器,并且,他們比以前明顯縮短了時(shí)鐘周期。
而且,一個(gè)非常突出的特點(diǎn)是:采用綜合了整個(gè)控制和可視化智能的PC技術(shù),使得有效的遠(yuǎn)程服務(wù)第一次成為可能,這將通過(guò)使用PC界的現(xiàn)代通訊手段,顯著地提高包裝生產(chǎn)線(xiàn)的可用性。另一個(gè)事實(shí)使新一代技術(shù)的采用變得容易:基于PC的整個(gè)KRC 2控制系統(tǒng),包括伺服驅(qū)動(dòng)工程在內(nèi),現(xiàn)在可以安裝在一個(gè)只有1250 mm x 810 mm x 520 mm (H x W x D) 大小的緊湊型柜體中。迄今為止的控制思想具有多種空間需求。它支持所有的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng),如:Profibus、Interbus、DeviceNet和ControlNet,而且,還支持以太網(wǎng)TCP/IP和OPC客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器。
在以前使用了大型電控柜的地方,現(xiàn)在都可以使用集成了軟PLC并包括所需的外圍設(shè)備的KRC緊湊形控制柜。
軟PLC也用于實(shí)時(shí)環(huán)境
在內(nèi)部,KW-Software公司(位于德國(guó)Lemgo的Kuka的系統(tǒng)伙伴) 的ProConOS操作系統(tǒng),負(fù)責(zé)所有控制功能的平穩(wěn)運(yùn)行。Kuka人Franz Groll解釋道:"我們的KRC系統(tǒng)允許指定這些軸的同步和異步運(yùn)行"。由此,Kuka推出一個(gè)多任務(wù)處理系統(tǒng),它支持一個(gè)天鵝頸狀手臂機(jī)器人以及特定于用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)。
Kuka人Franz Groll (l.) 和 KW培訓(xùn)師Gatz Jackel – 照片攝于KRC緊湊型控制柜的前面。
軟PLC與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)一道,充當(dāng)上層系統(tǒng)控制角色,并擔(dān)任可視化部分的通訊單元。利用功能塊,可以通過(guò)直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)(DMA)手段,與RC控制系統(tǒng)交換變量信息。通過(guò)這種方法,可以避免如標(biāo)準(zhǔn)PLC那樣的經(jīng)由I/O模塊的復(fù)雜通訊。對(duì)于時(shí)間苛求的組件,則運(yùn)行于Kuka自己的實(shí)時(shí)內(nèi)核VxWin中。由此,操作系統(tǒng)在被請(qǐng)求時(shí),對(duì)于過(guò)程所必需的運(yùn)算任務(wù)完全可用。諸如可視化和OPC服務(wù)器之類(lèi)的應(yīng)用程序,都在Windows方面執(zhí)行。
軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)顯示出通用性.
適于輕松編程的Windows界面
KW公司中關(guān)于軟PLC的通用性方面的培訓(xùn)師G?tz J?ckel說(shuō):"利用我們的MULTIPROG,可以很容易地創(chuàng)建符合IEC 61131標(biāo)準(zhǔn)的控制程序,而用戶(hù)熟悉哪種編程語(yǔ)言并不重要。"因?yàn)樵撥浖冗m用于指令表和結(jié)構(gòu)化文本,也適用于功能塊圖、梯形圖和順序功能圖。在一個(gè)工程項(xiàng)目中可以混合使用所有這些編程語(yǔ)言。另一種可能性是機(jī)器順序功能圖語(yǔ)言(MSFC):由于有循環(huán)處理功能,它允許更短的試車(chē)時(shí)間。擴(kuò)充的診斷功能會(huì)減少停機(jī)時(shí)間。而且,在自動(dòng)模式下,操作更容易。
作為一個(gè)32-位的應(yīng)用程序,MULTIPROG可運(yùn)行于當(dāng)前所有的Windows系統(tǒng)。這樣,所有的PC用戶(hù)都了解界面和基本功能。這樣可以直觀編程并能產(chǎn)生一個(gè)好的總體效果。項(xiàng)目管理程序提供了一個(gè)容易使用的具有符合IEC 61131標(biāo)準(zhǔn)的工程樹(shù)結(jié)構(gòu),其操作方法如同微軟的資源管理器,還提供了各種功能塊庫(kù)、密碼保護(hù)、以及一個(gè)工程中對(duì)多個(gè)控制器的集成等功能。
應(yīng)Kuka的需求,MULTIPROG現(xiàn)在已經(jīng)有德文、英文、法文、日文和中文等多種語(yǔ)言的版本。甚至由用戶(hù)創(chuàng)建的文檔也可以在線(xiàn)地切換到每一種語(yǔ)言。用戶(hù)通過(guò)Kuka的KCP操作終端,利用其示教程序,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程。舒適而眾所周知的Windows界面便利了所有的編程過(guò)程,并使得在離線(xiàn)模式下甚至在運(yùn)行過(guò)程中編程成為可能。一種高層次的安全性已經(jīng)通過(guò)諸如可用性調(diào)查、時(shí)鐘時(shí)間的確定性和沖突控制等功能而得以實(shí)現(xiàn)。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程甚至可以在一個(gè)很大的8"彩色顯示器上看到。這產(chǎn)生了一種很高的透明度和清晰度。
用戶(hù)著眼于未來(lái)
軟PLC在處理器方面使用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),配備成用于將來(lái)的諸如通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行上層通訊和歸檔等目的。
簡(jiǎn)便的可編程性是有利于Kuka的新解決方案的強(qiáng)有力論據(jù)。而且,標(biāo)準(zhǔn)化縮短了交付和反應(yīng)時(shí)間,例如對(duì)于備件的供應(yīng)。利用這個(gè)當(dāng)然也可以最小化實(shí)現(xiàn)時(shí)間。而且,模塊化的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)