连通性就像母性:每个人都在抽象地赞美它;具体的例子会引发分歧。不过，有一件事几乎没有分歧，那就是以太网的核心作用。
“以太网是建立高度通信的基础，”供应商B&R工业自动化公司自动化技术总监Robert Muehlfellner说。
总部位于密尔沃基的供应商罗克韦尔自动化公司NetLinx业务经理迈克·汉娜(Mike Hannah)对此表示赞同，他认为这项技术是包装行业的天然选择。“这是最适合包装的网络，”他坚称。
为什么?“它不仅满足了最终用户的需求，也满足了原始设备制造商(OEM)的需求。包装oem厂商已经使用网络很多年了——他们有一个运动网络，有一个驱动网络，他们必须使用一些安全网络，正因为如此，他们必须使用不同的媒体，不同的协议，他们都需要不同的编程和配置工具，甚至可编程逻辑控制器(PLC)中的多个通信卡。通过使用以太网，你可以将所有这些都整合到一个网络中，这简化了他们的机器设计。”
Hannah说，从终端用户的角度来看，以太网帮助用户更容易地将设备集成到他们的设施中，并“帮助他们实现其机器的全部效率潜力”。
伊利诺伊州霍夫曼地产(Hoffman Estates)供应商博世力士乐(Bosch Rexroth Corp.)的业务发展、电力驱动与控制部的瑞克·雷(Rick Rey)总结了这种效率的好处。他说，主要的优势是“能够将您的主要包装机械与第二和第三包装机械连接起来，这样当新产品或同一产品的不同尺寸或包装通过时，必要的轴运动变化和其他修改都是无缝的。这有助于您以最大的效率进行操作。”
当然，以太网有不同的方法，正如佐治亚州Alpharetta的另一家主要自动化供应商西门子能源与自动化公司(Siemens Energy & Automation Inc.)的网络业务经理杰里米·布莱恩特(Jeremy Bryant)所言。，说明。“就连通性而言，以太网确实是关键。但是，当您开始查看控制网络时，它需要能够处理应用程序的所有可能性，同时仍然允许以太网的开放性。一些网络选项可能是基于以太网的，但如果它们在电缆上只允许特定应用的协议，无论是运动还是其他什么，那么你就失去了以太网的全部意义。”
他说，这就是西门子选择Profinet的原因，该以太网协议由监督Profibus标准的组织控制。重要的是，Profinet允许一定程度的确定性，便于实时操作。
安全第一
在面临破坏性网络问题和困扰个人电脑的各种入侵时，安全问题是另一个分歧点。布莱恩特等Profinet的支持者指出了协议中内置的各种安全功能。然而，有时供应商似乎对网络安全问题不屑一顾，称信息技术(IT)部门完全有能力处理出现的任何问题——毕竟，这是他们的工作。在怀疑论者看来，这种做法可能与保证大银行不会进行高风险投资类似，令人不安;毕竟，明智地理财是他们的工作。
贝加莱的米尔菲尔纳对此持怀疑态度。“我不赞成把所有东西都放在一个以太网网络上，”他说。“我说的是这样一种情况:你的公司系统、plc或pac(可编程自动化控制器)、驱动器和I/O(输入/输出)都在同一个以太网网络上。现在的技术使这成为可能，但我不认为这是前进的方向，首先，因为它需要大量的配置工作，其次，因为我相信这是一个有点不稳定的解决方案。终端用户有理由担心把所有东西都放在一个网络上。”
相反，米尔菲尔纳倾向于让企业的电脑连接某种形式的标准以太网，工厂的设备通过实时网络连接起来。为此，米尔菲尔纳和贝加莱倾向于以太网PowerLink，它为标准以太网添加了时间切片和轮询功能，以使其更适合工厂现场操作。
“Ethernet PowerLink允许在PLC和I/O以及其他智能设备之间进行非常精确、确定的数据交换，”他坚持说。根据米尔菲尔纳的估计，当控制器充当网关时，工厂和企业就可以在OPC(一种开放连接标准)等通信技术的帮助下，相对安全地进行所有必要的交换。
诊断优势
具有讽刺意味的是，米尔菲尔纳认为，不必要的安全问题可能会阻碍连接的关键好处之一:远程诊断。“增加机器与机器之间的通信在很多方面都有帮助，但我认为最有成效的领域之一是预测性与预防性维护。”例如，他说，你可以得到电机所产生的实际电流的读数，如果你在一个机器周期内平均这个数字，你现在就可以监测趋势。如果它比应该的高，你可以在它关闭线路之前派维修人员去纠正这个问题。
米尔菲尔纳说:“此外，通过预防性维护，你可以获得更高效的运行，因为你可以更快地发现性能下降。这与降低维护成本相结合，降低了机器的总生命周期成本。”此外，远程诊断可以让OEM解决问题，而无需花费时间和费用将服务技术人员派往最终用户的工厂。“但今天，我们看到终端用户非常不愿意允许远程访问，尽管有办法确保其安全。”当今天的大多数控制工程师还在学校的时候，没有人研究网络安全。他说，年轻的工程师更熟悉这个问题，因此远程诊断在未来应该会更加普遍。
当然，以太网不是灵丹妙药;它是一个推动者，而不是一个行动者，西门子的布莱恩特简洁地阐述了这一点。“我认为，两大挑战是连接和通信——不仅仅是连接，而是让机器彼此交谈。”企业正在寻找从更大的工厂层通信中受益的方法，同时，在许多情况下，摸索着进一步开发以太网的连接潜力。一个恰当的例子是:位于南卡罗来纳州格林维尔(Greenville)的包装设备及装瓶和物料搬运输送机制造商哈特国际(Hartness International Inc.)
快速变化
Hartness的工程经理Robert Beesley说:“也许没有哪个行业比包装行业经历的变化更快。”他指出，包装正在被更频繁地重新设计，以吸引消费者的注意力，在越来越多的情况下，包装变得更加环保。包装商希望他们的设备“具有更高的可靠性，易于监控和诊断生产线性能，并能快速更改以适应不同的产品和包装要求。他们还希望减少包装生产线上的操作人员。”
哈特斯解决这些需求的最新尝试是GlobalShrink，这是一个仅使用薄膜的多包装器和托盘前收缩包装器的家族。“GlobalShrink平台展示了我们如何设计包装机，以实现客户要求的极端灵活性，”Beesley说。能够将瓶子包装在四壁托盘上，无壁垫上或两壁u板上，或仅使用薄膜-印刷或普通-机器可以在每分钟60、80或100次循环中运行。例如，一台80个循环的机器运行两道瓶子，每分钟可以包装160个6瓶的包装。
重要的是，转换是通过机器的人机界面(HMI)系统来处理的，加快了过程，节省了人工成本。因此，Beesley说:“我们让客户更容易在同一条生产线上处理不同的产品和包装尺寸。”
未来，Hartness计划转向基于以太网I/O的分布式控制系统，以进一步减少布线和组装时间。“在集中控制系统中，每个传感器和执行器都必须连接回控制面板。通过分布式控制，机器功能可以由驱动器控制，I/O块位于机器上，布线减少到24伏的电源线和以太网电缆，这省去了大量的工作和电线。”
Beesely补充道:“由于一条典型的包装线有80英尺长，一台成品机器必须被分成不同的部分进行运输。分布式控制系统简化了组装，减少了现场接线错误。”
标准的增长
当今通信的一个关键方面是OPC。这种开放连接标准允许来自不同供应商的设备和软件相互通信，以及与制造执行系统(MES)和企业资源规划(ERP)等更高级别的系统通信。虽然它不适合传输关键的确定性数据(它在hmi之间比在设备之间更有效地通信)，但它几乎无处不在的事实提高了它的实用性，并有助于防止用户被锁定在单一供应商。
然而，并不是所有人都准备好为OPC唱赞歌。它有它的缺点，这些可以从它的名字中看出。当OPC在十年前推出时，它代表OLE(过程控制)，OLE是微软的对象链接和启用方案。OLE已经不再使用了，但是微软的连接仍然困扰着OPC。一些用户抱怨传输故障太多。OPC的捍卫者将这些失败归咎于微软认证要求的特殊性。一种解决方案是隧道，即通过防火墙创建软件隧道，以绕过微软的身份验证。
有些人选择在特定应用中绕过OPC。新泽西州马尔顿(Marlton)的产品跟踪软件开发商Acsis Inc.就是一个例子。它使用了来自宾夕法尼亚州凤凰城CimQuest InGear的通信库。与罗克韦尔自动化公司的Allen-Bradley plc建立联系。
Acsis产品开发总监罗斯•莱文(Ross Levin)表示:“InGear库允许我们直接与plc对话，而不必使用OPC。”他说，结果是“实时性能优势”。
Transitions Optical Inc.，佛罗里达州皮内拉斯公园美国领先的镜片制造商，是另一家选择绕过OPC的公司。除了InGear带来的性能优势外，该公司还受到了一个事实的影响，即在5个工厂部署了许多定制系统。
“OPC是一种开源标准，而我们公司是私有的，没有使用开源，所以如果我们使用OPC，我们将不得不改变我们在全球范围内与机器交互的方法，”Transitions Optical的项目负责人帕特里克·拉费里埃(Patrick LaFerriere)说。
“当我们第一次获得镜片作为原始基底时，我们用激光在镜片背面放置一个微小的基质。这个矩阵包含了透镜加工过程中所需要的关键信息。我们使用InGear通信工具与plc、激光器和生产机器连接。
他继续说:“当镜头涉及包装时，我们使用视觉系统来读取数据矩阵，并确定使用哪个盒子和哪个标签，以及任何特殊说明。”LaFerriere指出，同样的通信工具与定制的hmi接口，每100毫秒扫描一次，收集机器状态数据。hmi依次与工厂的MES连接。
OPC基金会，亚利桑那州斯科茨代尔。为了应对这类问题，微软推出了OPC统一架构(UA)。
与它的前身不同，OPC UA不受微软专有技术的约束。它采用Web服务和Microsoft . net，而不是快速衰落的Microsoft公共对象模型(COM)和分布式COM (DCOM)。它能够处理更复杂的数据，并扩展OPC的范围，深入到控制级别和企业系统级别。重要的是，它的“包装器”软件允许它与现有的OPC接口一起工作。
提到OPC和其他标准，贝加莱的米尔菲尔纳指出:“需要的标准是存在的。现在轮到人们来实施这些标准了。随着实施的进展，我认为这将有利于整个包装行业。”
边栏-从速度和控制中获利
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