倍福為昆明船舶設備集團有限公司下屬的昆船智能實施的自動化試驗、存儲立體倉庫項目在幫助他們提升係統效率的同時，還體現了智能製造特點。倍福開放、緊湊的控製技術是該項目成功實施的關鍵。

  昆船智能公司智慧倉庫不僅是一個物料倉庫，也是現代物流倉庫的試驗場，在這裏將要進行傳統控製和現代控製的測試，5G 通信也在這裏得到應用

  昆船智能技術股份有限公司（簡稱昆船智能）隸屬於中國船舶集團下屬的昆明船舶設備集團有限公司。現有職工 1800 餘人

，其中專業技術人員 1000 餘人，資產總額近 30 億元（人民幣）。公司主要業務包括倉儲及電子商務物流自動化設備和係統的開發
、shejihexitongjicheng。kunchuanzhinengshixianjinzhizaoyehexiandaifuwuyeshenduronghedexinxingqiye
，zaizhongguozidonghuawuliuxitongxingyequelilelingdaopinpaidiwei，tamenxianhoucaiyongbeifujishukaifalehuaxueshifenjianshebei
、交叉帶分揀設備
、多層穿梭車、環形穿梭車、AGV 等設備。
  昆船智能在承接自動化試驗
、cunchuliticangkuxiangmushi
，gongsijuedingjiangqiyeyongzuoxiandaiwuliucangkudeshiyanchang。xindezongzhuangjipeizhongxinzhuyaoyongyuzongzhuangchejianshebeilingbujiandecangchupeisong，xiangmumubiaoshishixianchanpinlingbujiandeguifanhuaguanli，tishengxinxihuaguanlishuiping。kunchuanzhinengjinggongsixiangguanbumenlingdaodeshangtao， 選擇倍福作為其控製係統供應商
，以提高其自身電控產品平台的豐富多樣性
，同時探索類似高級語言編程
，以及基於 PC 平台在整線控製上的性能。

係統架構及控製功能

  在最終配置中，數據庫服務器和調度服務器處於係統架構高層，負責生產數據管理及與 MES
、ERP 係統的交互、調度任務下發等。本地 PLC 控製器、堆垛機單元及其它係統處於平級控製。稱重單元
、輥道輸送係統
、二維碼識別係統、外觀檢測係統、操作員終端作為本地 PLC 控製器的子係統，受本地控製器的控製。
  係統功能分為出入庫控製、物料查詢、物料管理等單元。在入庫過程中，托盤通過叉車搬運到入口處，並放置到通過 PLC 控kong製zhi的de輥gun道dao輸shu送song係xi統tong上shang。當dang輥gun道dao輸shu送song係xi統tong移yi動dong這zhe些xie貨huo品pin時shi，係xi統tong會hui讀du取qu托tuo盤pan上shang含han有you貨huo品pin信xin息xi的de二er維wei碼ma，控kong製zhi器qi將jiang二er維wei碼ma信xin息xi傳chuan輸shu給gei下xia一yi個ge輥gun道dao。掃sao碼ma後hou的de托tuo盤pan首shou先xian進jin入ru到dao外wai觀guan檢jian測ce區qu域yu進jin行xing外wai觀guan體ti積ji的de檢jian測ce
，根gen據ju不bu同tong的de體ti積ji進jin入ru不bu同tong的de輥gun道dao
，然ran後hou，托tuo盤pan移yi至zhi地di上shang衡heng進jin行xing稱cheng重zhong，這zhe些xie體ti積ji重zhong量liang信xin息xi被bei添tian加jia到dao托tuo盤pan信xin息xi中zhong，調tiao度du係xi統tong根gen據ju這zhe些xie信xin息xi選xuan擇ze合he適shi的de貨huo位wei來lai存cun放fang托tuo盤pan。
  此時

，被稱為堆垛機的入庫和出庫單元向輸送機端頭方向運行出來接貨
，托盤往相應的端頭方向走，當雙方都到端頭後，本地 PLC yuduiduojijinxingwoshoutongxin，duiduojigenjutiaoduxitongdeyaoqiujianghuowufangdaoxiangyinghuowei。chukuguochengxiangbijiaoweijiandan，caozuorenyuanzhizhixugenjudingdanyaoqiuzhaxunwuliao，bingjihuotuopanshangdechukuwupin，zhexiewupinjiuhuiconghuojiashangzidongzoudaochukouchudengdaitiqu。

 基於 PC 的開放式控製技術簡化通信過程

  輥(gun)道(dao)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)控(kong)製(zhi)基(ji)本(ben)都(dou)是(shi)基(ji)於(yu)邏(luo)輯(ji)控(kong)製(zhi)
，比(bi)較(jiao)簡(jian)單(dan)

，相(xiang)對(dui)來(lai)說(shuo)，倉(cang)儲(chu)設(she)備(bei)與(yu)上(shang)位(wei)層(ceng)係(xi)統(tong)之(zhi)間(jian)的(de)通(tong)信(xin)顯(xian)得(de)較(jiao)為(wei)複(fu)雜(za)。係(xi)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)難(nan)點(dian)包(bao)括(kuo)如(ru)何(he)能(neng)夠(gou)穩(wen)定(ding)地(di)進(jin)行(xing)設(she)備(bei)間(jian)的(de)數(shu)據(ju)交(jiao)互(hu)，係(xi)統(tong)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)後(hou)如(ru)何(he)能(neng)夠(gou)快(kuai)速(su)恢(hui)複(fu)等(deng)。相(xiang)對(dui)於(yu)傳(chuan)統(tong) PLC 控製，CX2020 嵌入式控製器支持所有這些過程，並無需使用額外的 PC 設備。

  適合 DIN 導軌安裝的 CX2020 嵌入式控製器用作邏輯控製器和通信服務器；同時
，它也支持現場操作和遠程維護

  控製櫃中的嵌入式控製器與用作人機界麵的倍福控製麵板 CP2912 相連

  據昆船智能介紹
，與傳統控製技術相比，倍福 PC 控製技術的優勢在於設備的互通互聯、高速性、高精度控製等方麵。總體來說

，PC 控製技術的係統開放性簡化了項目中的通信。在這個項目中
，通過在本地 PLC 中安裝的 PROFINET 通信協議選件包實現與堆垛機單元的 PROFINET 通信；通過 Modbus TCP 選件包實現與二維碼識別係統的數據交互是
，通過安裝 TCP / IP 選件包實現與外觀檢測係統的 UDP 通信。此外
，控製器可以使用 TwinCAT Database Serve 直接與數據庫進行數據交互，將相關的重量、外觀和尺寸信息等直接寫入數據庫中。嵌入式控製器可以與倍福控製麵板 CP2912 結合，形成一個集成在控製櫃中的緊湊型控製單元，無需使用單獨的操作終端。
  此外，PC 控製係統的互聯互通性還體現在它支持 VPN 通信。客戶的技術中心在市區
，而倉庫在工業園，兩地之間距離有 10 多公裏

，當設備有問題時
，客戶可以從技術中心遠程登錄控製係統
，方便指導現場人員對故障進行排查。

緊湊型 I/O 模塊的使用降低硬件成本

  高密度 I/O 組件的使用降低了硬件成本，減少了控製櫃中占用的空間

  “物流行業現在競爭激烈得很，對我們來說，降低成本是重中之重。相比我們以前使用的其他家係統相比
，采用倍福的 16 通道高密度端子模塊後，整體硬件成本降低了 30% 左右。”負責這個項目電控設計的楊新麗工程師說道。
  係統一共設計了 5 個地上衡，它們通過 EL6631 PROFINET RT 控製器/設備都端子模塊連接 EtherCAT 總線。“倍福 EtherCAT 網關模塊配置靈活方便，我們之前使用的其他供應商的網關模塊都需要使用獨立的軟件進行配置，而倍福的 EtherCAT 網關的配置可以通過 TwinCAT 軟件方便

、穩定地完成。”昆船智能公司負責項目調試的馮立源工程師說道。

 高效開發縮短項目實施時間

  倍(bei)福(fu)的(de)軟(ruan)件(jian)和(he)硬(ying)件(jian)可(ke)以(yi)分(fen)開(kai)開(kai)發(fa)調(tiao)試(shi)
，軟(ruan)件(jian)工(gong)程(cheng)師(shi)不(bu)需(xu)要(yao)了(le)解(jie)硬(ying)件(jian)就(jiu)可(ke)以(yi)編(bian)寫(xie)和(he)調(tiao)試(shi)程(cheng)序(xu)。硬(ying)件(jian)工(gong)程(cheng)師(shi)隻(zhi)需(xu)要(yao)按(an)照(zhao)點(dian)表(biao)要(yao)求(qiu)把(ba)變(bian)量(liang)點(dian)與(yu)實(shi)際(ji)硬(ying)件(jian)點(dian)鏈(lian)接(jie)起(qi)來(lai)即(ji)可(ke)。專(zhuan)業(ye)化(hua)的(de)分(fen)工(gong)使(shi)得(de)工(gong)程(cheng)師(shi)有(you)更(geng)多(duo)的(de)精(jing)力(li)來(lai)優(you)化(hua)係(xi)統(tong)

；軟ruan件jian和he硬ying件jian可ke以yi同tong時shi開kai工gong實shi施shi
，到dao差cha不bu多duo時shi再zai結jie合he起qi來lai聯lian調tiao，減jian少shao項xiang目mu的de實shi施shi周zhou期qi。此ci外wai

，當dang某mou個ge硬ying件jian通tong道dao損sun壞huai後hou硬ying件jian工gong程cheng師shi隻zhi需xu把ba當dang前qian的de變bian量liang鏈lian接jie解jie綁bang
，重zhong新xin綁bang定ding到dao另ling外wai一yi個ge通tong道dao即ji可ke，不bu需xu要yao修xiu改gai運yun行xing程cheng序xu的de源yuan代dai碼ma。
  程序的仿真運行也是 TwinCAT 的強項。“我們的軟件在開發好後都需要先與 TIMMS VCCS 軟件進行聯機仿真調試，倍福在仿真運行這塊確實做得好，我的電腦在裝好 TwinCAT 後就成了一個算力強大的控製器，能夠直接找到程序中的錯誤。”馮立源工程師解釋說道。TwinCAT 支持所有 6 種 IEC 61131-3 編程語言，各種編程語言可以在一個項目中混用。梯形圖（LD）編程語言的邏輯比較直觀明了，可以用於控製輥道機；結構化文本（ST）編程語言用於實現 Modbus TCP 通信、UDP 調試和算術運算。

 對未來的展望

  隨著智慧工廠、工業 4.0 概念的提出
，未來的物流自動化也要朝著智能化
、信息化的方向發展
，昆船智能認為，傳統的“黑盒子” PLC 控製是一個封閉的平台，無法實現所需的新功能，而基於 PC 的控製技術本身就是 PC 技術的一個分支，具備了在同一個平台上實現自動化
、智能化和信息化融合的條件。“在這個項目中，我們看到了 PC 控製技術的巨大潛力，在下一個項目中，我們可能會考慮采用一台功能更強大的 PC 控製係統來替代目前的服務器工作，這樣又可以幫我們節省兩台服務器的開支。”楊新麗工程師總結說道。
  關於德國倍福（BECKHOFF）                 
  德國倍福自動化有限公司的總部位於德國威爾市。公司在世界各地設有分支機構，加上全球的合作夥伴
，目前公司業務已遍及70多個國家和地區。                 
  倍福始終以基於PC的自動化新技術作為公司的發展理念
，所生產的工業PC、 現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT自動化軟件構成了一套完整的
、相互兼容的控製係統，可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。30多年來，倍福公司的元件和係統解決方案在世界各地得到了廣泛的應用。2001年3月德國倍福在北京設立中國區第一個代表處，2007年5月德國倍福在上海成立獨資公司

，並將中國區總部遷至上海。此後公司業務進入了一個快速發展時期，目前已在北京
、廣州、成都、武漢、南京等全國26個大中城市設立了辦 事處。隨著倍福各種具有良好性價比的新產品、新技術不斷進入中國市場，其勇於打破傳統控製模式，傾力推廣PC控製技術的理念已被越來越多的中國用戶所接受。                
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