圖爾克案例 | e-Cart改變了電動交通的物料搬運模式

圖爾克堅固可靠的IP67 PLC被用于輸送帶模塊的分布式運行控制。

自驅電動e-Cart輸送系統實現了對一家德國汽車制造商的電池組裝配和測試軌道的優化;其中，圖爾克堅固可靠的IP67 PLC被用于輸送帶模塊的分布式運行控制。

在許多地方，汽車制造商或1級供應商的生產大廳都采用類似于時鐘的機制。每個工作站的機器和工人的操作步驟都緊密同步，使得被處理的對象可以返回工作流中。然而，若有任何環節出現卡殼，尤其是生產輸送系統，則整個工廠都會雜亂無章。

Krups是一家裝配和測試自動化領域的市場領導者之一。該公司專門生產可高效連接裝配和測試工作站的自動化系統。其全新的e-Cart系統配有可旋轉、提升、夾緊或傾斜工件的主動供電式智能工件載體。

傳統的滾輪輸送系統驅動器位于輸送軌道上。因此，軌道上會有大量機械部件，并且還會發生磨損。這對于永久安裝的系統而言，長期存在維護的問題。因此，我們希望改進系統，免去軌道維護的工作?，F在，整個技術和電氣系統都位于小車，即所謂的e-Cart上。這些電動小車具有自診斷功能，可以在需要進行預見性維護時從軌道取下，從而縮短了停機時間并維持軌道的運行。這還使得以后對輸送生產線的擴展更加簡單。另外，e-Cart系統還支持靈活進行小批量生產。我們甚至可以說，e-Cart就類似工業4.0輸送系統。

e-Cart改變了電動交通的物料搬運模式

為了避免徹底改造車輪，Krups采用模塊化理念。e-Cart系統包含多個標準模塊：旋轉模塊、移動托盤模塊、止動器模塊和分割器。這些模塊根據不同客戶的需求按不同的布局進行組合，并與工廠的現場控制系統相連。輸送系統可為客戶的生產系統提供報告數據，并支持布置雙向通信接口。

“以前總是有一個主控制器，所有信號都會經過這里。這會涉及到部分的點對點接線，但分布式I/O設備的接線也逐漸增多。這就造成了編程問題。工廠編程人員通常按特定的順序編程所有設備。然而，若在通電時或發生緊急情況后出現序列以外的狀況，則用戶必須手動移動對應設備， 才能恢復正常順序?！盞rups的控制開發員解釋道。

自主控制提升過程安全

如今，對于外界，每個模塊都作為黑箱工作，只需通過總線連接與中央控制器進行雙向通信。它們通過運行程序來執行特定任務：旋轉、傳輸、交通監控以及報告模塊狀態。因此，每個模塊都完全根據開發設計進行控制，并完美實施所有可能的序列。工廠控制器安裝在更高的層級，并控制整個工作流。然而，實際定位序列和狀態監控由模塊的各控制器負責。

Krups不再需要干預整個工廠的控制，同時工廠操作員也不需要控制輸送系統模塊。僅需實施底部層級的一般控制器與模塊間的通信。Krups在內部將這些具備智能的輸送系統模塊稱為智能模塊。因此，他們在十年前就開始尋找可以直接安裝在模塊上的自主控制器。

自主生產的IP67控制器

自圖爾克數年前推出其TBEN-L-PLC block控制器以來，Krups省去了許多構建系統的工作量。除了e-Cart系統外，他們還在許多其他機型中使用這款IP67控制器。每個輸送系統元件的控制系統都在Codesys中編寫。該控制器與驅動器、閥組以及模塊其他組件的通信通過總線接口實現，而與主控制器的通信則大多通過Profinet實現?！斑@款控制器給我們帶來了許多優勢?，F在模塊可以立即部署，無需任何其他現場編程設備，例如更換、插入、數據備份等。理想情況下，客戶只需連接24 V電源的7/8英寸的插頭連接器和總線連接的以太網連接器。

e-Cart系統在電池生產中節能

每10個止動器共用一個TBEN-L-PLC作為客戶主控制器的網關。這大大減少了客戶所需的總線節點數量。如要更改方向，可以使用傳輸裝置將小車移動到平行軌道，或使用轉盤更改方向。不同于大多數傳統系統，TBEN-L-PLC能夠與e-Cart系統的小車通信。止動器上裝有NFC(近場通信)單元，以便使用TBEN-L-PLC作為網關來實現主控制器與小車間的通信。通過這種方式，小車可以根據其狀態或者是否存在警告消息來移除。另一大優勢是：當小車等待時，不會消耗任何電力。而傳統滾輪輸送系統中的驅動器即使在未移動任何紙箱的情況下也會繼續運行。

BL compact通過CAN提供額外I/O

模塊的傳感器和執行器直接連接至TBEN-L-PLC。block控制器共有4個插槽，提供8個通用通道，可以根據配置需要自動設置為輸入或輸出。若需要其他I/O，Krups可以使用BL compact I/O模塊通過CAN總線擴展所需信號數量。BL compact模塊同樣設計為IP67防護等級，并直接安裝在設備上。

IP67節省接線

Krups認識到通過IP67技術可以大大減輕工作量?！皟H僅是將24V電纜和信號連接到止動器的12個控制器上，然后貼上標簽就已經是非常耗費人力的工作了。TBEN-L-PLC僅通過這項節省就可以輕松收回成本。e-Cart系統不僅是節能和防故障的，還可以實現工業4.0應用場景中強調的更靈活的流程，并且已經成功實施。通過與工件載體的通信，可以支持更多的產品類型。

（來源：圖爾克）