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工業運動自動化中的連通性

諸多挑戰中蘊含無限潛力

連通性在促進技術發展方面扮演著特殊角色,它能推動各種行業取得重大進步。連通性最重要的應用之一是自動化技術,因為控制鏈的綜合網絡提供了巨大的潛力。因此,現在的主要問題是,為什麼生產領域還沒有廣泛運用連通性,而是頻繁採用不靈活的單個解決方案。這是因為缺乏相關知識、還是因為擔心這樣的轉換可能會引起一些問題?

專訪 Festo 連通性技術專家

Festo 多年前就已經開始著手研究連通性相關課題的各個方面,尤其是工業運動自動化領域從工件到雲端的相關課題,也就是從機械元件和伺服驅動控制器到智能控制器,再到現代雲端服務。Festo 現在能提供便捷的解決方案,尤其是在自動化方面幫助其他公司節省機器配置和調試的時間與成本。

為了了解更多資訊,我們採訪了產品管理部門的連通性技術專家 Markus Schepper 和 Matthias Dreher:

Markus Schepper:簡而言之,對 Festo 來說這意味著從工件到雲端的無縫連接,尤其是涉及到諸如機械連接、電氣接口、調試及控制器編程等主題時。

Markus Schepper首先必須說清楚的是,儘管連通性聽上去非常抽象,但實際上它是非常具體的:如果機器製造商和自動化專家想要將電驅動技術與控制層連接起來,他們要做的所有工作便是連通性。他們所面臨的挑戰是要掌握所有軟硬體介面。

Matthias Dreher沒錯。每個人在設計系統的時候,最終都會面臨的一個問題,就是他們如何才能將軟硬體以最佳的方式組合起來使用,包括工件運動與控制器。打個比方,他們需要知道哪些介面可以在何時以何種方式連接起來,這樣才能讓所有元素彼此互動互通。

Markus Schepper比如說,驅動系統如何才能與不同的控制器整合在一起是個非常複雜的問題。要替換掉現有機器中的可程式控制器也是個挑戰。是不是換一個不同的現場匯流排模組就可以解決問題?不,實際比這更複雜,並且需要一套完全不同的語言,所有工作都得從頭來過。核心任務是如何將電缸、馬達和伺服驅動控制器簡單地組合起來,讓它們完美互補,讓控制器中的整合直接明確。

Matthias Dreher軟體如今也至關重要。現今的軟體產品多到眼花撩亂,它們通常彼此不相容或勉強相容,這一點完全呈現了與日俱增的複雜性。機器製造商想在機械配置時盡可能減少花在複雜軟體上的時間,就像程式設計師在編輯控制器時所做的。理想情況是,整個機器的配置、調試和維護應該共用一個平台,讓所有用戶使用相關板塊與進行日常活動更為簡便。

Markus Schepper我認為有一個共識就是上述所有軟硬體領域都需要一些解決方案,能讓它們彼此更為簡單地整合互連。

Markus Schepper我們來看一些具體的應用,這些應用為機器製造商製造了不少難題,得採取一些措施來解決。拿控制器舉例來說,如果客戶變更了技術規範且需要替換掉原有控制器,那麼系統需要儘快重新設置後才能再次運行。我們如何確保在不需要重置的前提下,進行簡單的替換呢?

這就會涉及到元件和軟體製造商,因為要將一切連接起來並不容易。這也是為什麼我們的目標是提供一套完整的解決方案,從機械元件到控制器,盡可能將控制結構的相容和故障問題降到最低。

Matthias Dreher:關鍵字是一體化解決方案。這樣的解決方案有可能將整個子系統或所謂的模組自動化 (cell automations),整合到更高層級的控制器中。這樣我就不需要在可程式控制器裡將所有程式編輯好,我可以更為靈活。當然,在我必須替換上述更高級控制器的時候也能節省不少時間。

Markus Schepper大規模產線機器製造商的驅動解決方案更為標準化,而專用機製造商則必須滿足客戶高度個性化的需求。

大規模產線機器製造商更熟悉無縫配置和調試電驅動系統,無論使用哪個生產商,他們都需要彼此相容的軟硬體和最佳化設計的介面。相反地,專用機製造商面臨各種阻礙。他們需要重新配置並反覆調試每台機器,以便與客戶機器設計保持一致。他們想在不需要培訓的前提下,盡可能簡單迅速地實現這一點。

Matthias Dreher:好消息是對於這兩種製造商來說,有簡便的解決方案能滿足他們各自的需求。

Matthias Dreher:在無縫連接的自動化系統中,裝置不用大費周章就可以簡便互聯,因為從機械和電氣的角度來說它們彼此互補,並有容易上手的軟體解決方案支援,無需太多培訓和 know-how,像我們用桌上型印表機一樣方便。

Markus Schepper對使用內部標準化控制系統及相匹配電缸和機械元件的大規模產線機器製造商來說,最大的挑戰是向全球推廣他們的機器、並在其他大洲拓展市場。但就美國或亞洲的機器運作而言,他們會面臨來自本土常見控制器的挑戰,這也意味著大規模產線機器製造商需要從零開始。

他們幾乎要複製整個機器專案,並翻譯成另一種語言,他們得重寫程式並記錄下來。某些案例中,他們還需要大幅改造系統結構,重新配置,當然還需要替換。這個過程極為複雜,無論是軟硬體都耗費大量工作和時間。

為了減少這些精力,並在未來更為靈活,我們需要一個一致的方案。透過與垂直整合保持一致,所有電氣和機械元件都可以事先在控制器下游彼此協調好,這樣就可以不受限於所用控制器。伺服驅動控制器與所有常用的現有控制器步調一致,並由能保證伺服驅動控制器和控制器互連的軟體支援。

Matthias Dreher:與大規模產線機器製造商不同的是,對專用機製造商來說,能迅速、簡單且可靠地配置調試單個機器非常重要。為了實現這一點,理想來說他們會有軟體能讓包含機械元件、馬達和伺服驅動控制器的驅動方案的初始調試盡可能簡單,不需要複雜的培訓、並且所有用戶都能使用。這種軟體能夠自動檢測所有單個元件,整合所有元件參數,讓它們智慧互聯,並簡便、安全、不當機地運行整個驅動方案。

綁定資訊
連通性白皮書

更多資訊及所提解決方案,請參考白皮書《工業自動化中的無縫連接》

本白皮書包含以下內容:

•    工業自動化發展趨勢—現狀如何?未來生產的發展方向是什麼?
•    無縫連接—不僅是單個元件彼此間的連接介面
•    軟硬體解決方案—將如何減少上市時間,從而讓產品開發的設計、概念化及調試更快、更靈活、更簡單

基於作者們的實際經驗,本書清楚全面地闡述了相關挑戰,並提出可能的解決方案。

Festo 提供多種無縫解決方案

在實現機器和系統無縫自動化的道路上,Festo 提供了各種獨特的解決方案。我們支援您將自動化模組彼此連接起來,以便它們每次都能機械化、電氣化、智慧化地完美互動。

智能連接

單個過程模組的分散控制、與其他控制設備的開放靈活通訊、以及 Festo 的整合運動控制解決方案,為工業自動化任務提供多樣解決方案,且有針對工程和配置的創新軟體解決方案支援。

電氣連接

我們的伺服馬達和伺服驅動控制器,能透過工程設計軟體,進行機械系統和控制技術之間的最佳匹配和輕鬆配置,從而讓兩者以理想方式連接起來。

機械連接

多樣的機械直線軸和旋轉模組,為您提供了幾乎無限多種的自動化運動—與您的內部標準相容,當然也與我們的伺服馬達相容。

智能連接
伺服驅動控制器與您控制環境的簡單連接
所有元件之間的靈活通訊
電氣連接
機械連接
機械與伺服驅動控制器的多樣組合

調試軟體: Festo Automation Suite

新的調試軟體 Festo Automation Suite 在連通方面有著關鍵作用。它將參數設置、程式設計和維護組合在一起,並簡單智慧地連接元件,且不局限於 Festo 元件,而是所有常見的控制解決方案。

方便、可靠、快速。

更快、更好、連接

從工件到雲端的無縫連接。

了解更多連通性好處及 Festo 產品特色,請見下一頁!