MMC包装公司总部位于加拿大魁北克省拉瓦尔市,是一家领先的集装箱瓶盖和特种瓶盖制造商的最先进的盖衬设备供应商。该公司在全球范围内拥有超过1000个系统,在组装机器、分盖机、合盖机、视觉系统和其他定制自动化设备方面也享有盛名。MMC包装的主要客户包括食品和饮料、制药、汽车和个人护理/美容产品行业的塑料和金属瓶盖制造商。
MMC包装的机器处理塑料注射成型或金属成形过程后帽。例如,一个典型的MMC衬里机切割并插入衬材料进入新模制的帽,这些衬里可以由各种材料制成,包括纸浆,泡沫,金属箔等,这衬里切割和插入过程的需要的一系列事件的执行以同步的方式。此外,MMC提供各种配置以执行切割和插入衬垫到盖的作用。与旋转模技术,例如,衬垫的轧辊是预切割并通过插入站以连续方式进料。随着冲模技术,在另一方面,内衬被切断,并在一次操作中插入。盖衬里已被插入后,MMC包装器具彻底的检查过程中,确保帽不含任何缺陷它们移动到其它的制造步骤之前。
MMC最快的机器模型可以每分钟处理1200个盖子。该公司的机器也以能在不到30分钟内轻松转换而闻名,某些型号可以运行几种模具类型,并且仍然保持这种效率。
在继续其任务,提高机器设备的质量,MMC包装发现有关限制在硬件plc领域。MMC包装业务和产品开发副总裁Mathieu Ouellet解释说:“传统PLC平台的困难包括处理速度、系统内存、数据存储和数据库能力等方面的限制。“随着我们努力使系统现代化,我们需要控制器平台具有更强的处理能力和灵活性。这意味着需要改变控制技术。”
要保证完美的产品质量,不仅需要机器本身的高质量,还需要自动化和控制部件的高质量。MMC包装公司总裁兼所有人Philippe McNally解释说:“LM-270是MMC包装公司最畅销的机器,我们必须尽可能保持最短的交货时间,所以我们开始在那里开发新的控制平台。”“这款最新的衬线机利用了先进的基于pc的控制技术、工业以太网技术和革命性的用户界面,为我们的客户实时提供关键的生产数据。”这还包括来自机器的全面操作和性能数据,因此MMC客户端能够获得有关设备运行状况和效率的最新信息,从而优化维护工作并提高正常运行时间。LM-270盖衬机的特点是一个名为MMC-icon™的智能控制台,这是一个创新的新解决方案,作为机器和生产数据的中央信息中心。它允许故障排除在实时数据管理通过系统数据库。所有传感器和执行器的状态,电流和电压-一切-都被记录下来,用于系统分析和故障排除。
在新的和改进的LM-270帽衬机的发展以及新QTVision™(质量通过视觉)系统和MMC-图标™解决方案,MMC包装需要一个尖端的用户接口与标准的充足的选择编程工具。“传统的PLC领域并不在我们所需要的水平提供这些工具,所以我们走向一个更加现代的基于PC的系统看,”韦莱说。
面向基于pc的MMC封装控制的第一步实际上始于对工业以太网技术的研究。MMC封装高级电气设计师Yan Letourneau解释说:“我们第一次接触到Beckhoff Automation基于pc的控制,是因为EtherCAT。“EtherCAT的速度和功能给我留下了深刻的印象,所以我开始关注这项技术,并参加了贝克霍夫关于EtherCAT的研讨会。作为当时的另一项设计需求,我寻找了一种具有多点触控功能的HMI面板,发现Beckhoff在这一领域也提供了广泛的解决方案,所以我很快与Beckhoff在魁北克的销售团队取得了联系。”
“从我们第一次见面的时候,我就知道MMC包装公司技术娴熟的工程师们显然对新技术非常渴望,”Beckhoff魁北克和大西洋省区域销售经理Ted Sarazin回忆道。“MMC使用的控制平台有一些先进的功能,但很明显,硬件已经达到了极限,不能再往前走了。Beckhoff的基于pc的平台是完全实现MMC的理想解决方案,因为他们采取了下一步行动,以真正的21世纪包装机械技术确保其领导地位。”
作为控制编程平台,MMC包装在下一代自动化软件TwinCAT 3上标准化。TwinCAT 3支持所有的IEC 61131-3编程语言,面向对象编程(OOP)和C/ c++。此外,它还为编程工程师提供了许多其他可选工具。TwinCAT 3的另一个亮点是可以为TwinCAT专门保留多核处理器的单个CPU核。这个特性被称为“CPU隔离”,它将保留内核的全部性能单独提供给了TwinCAT。
所有LM-270自动化,包括输送机控制,拒收功能,拒收确认现在使用TwinCAT 3处理。有了基于pc的控制,MMC包装也能够在机器上实现更有效的计时。Letourneau补充道:“使用TwinCAT 3,当在机器上执行时间改变时,手动干预被最小化。“使用软件中的自动定时,LM270机器及其所有连接的外围设备,可以轻松地在飞行中改变速度,并根据客户的数量和生产需求调整设备速率。”
TwinCAT 3 NC PTP控制和同步事件的分度,切割,插入衬料与注册标记。Letourneau解释说:“我们还使用了TwinCAT 3 Scope来记录整个过程中的所有数据。数据存储在Beckhoff C6525无风扇内置工业PC (IPC)的硬盘上。C6525配备了双核英特尔®赛扬™处理器,并有一个集成散热器,以安全地散热外的电柜。除了记录生产数据,LM-270利用相同的C6525工控机作为集中控制硬件,以及Beckhoff CP391x多点触控面板作为显示硬件。
今天,Beckhoff控制也被用于MMC QTVision系列的视觉解决方案。QTVision配备了Windows Embedded Standard 7操作系统的CX2040嵌入式PC, TwinCAT 3软件和EtherCAT作为系统总线。CX2040具有强大的2.1 GHz Intel®Core™i7四核CPU,能够同时运行广泛的自动化、控制和数据采集任务。Letourneau补充道:“我们之前使用的是带有c++控制程序的‘白盒’PC,并连接了4个或更多摄像头。那台PC无法跟上视觉程序的速度,导致CPU负载高达70%左右。在转移到CX2040和TwinCAT 3之后,我们的CPU负载从70%下降到CX2040的30%。使用4个摄像头,我们每分钟可以检查2400个盖子,每分钟可以处理9600张图像,而不会对CPU造成压力。”
随着新的控制平台和接口,MMC包装采用3-d模型,并补充操作员培训和支持教程视频。“运行所有任务,包括自动化,PLC,运动控制和单个设备上的Windows的图形界面的能力是有利于基于PC的控制的一个巨大的因素还有,”韦莱说。“我们的3-d手册利用多点触摸功能编程使用C ++或C,并且包括捏手势,在输入/输出进行放大并查看贵重设备信息,并了解如何最佳操作机器。我们有许多其他的想法,以提供其它有益的多点触控功能,以MMC包装的客户。”
在低微秒范围的控制速度现在是常见的MMC封装,例如在250微秒的视觉系统触发摄像机。与当今的任何设备制造商一样,更好的机器诊断信息提高了终端客户识别潜在问题、查明问题并在意外停机前解决问题的能力。MMC希望通过更广泛的数据记录和故障排除工具,大幅减少客户协助干预时间,从而提高客户的正常运行时间。通过基于PC和ethercat的控制平台增强的诊断功能和远程连接是关键的实现因素。
Letourneau补充道:“TwinSAFE还展示了EtherCAT的另一个附加价值。“即使是为了安全技术,我仍然使用标准的以太网电缆。所有的安全数据都通过EtherCAT协议,整个机器上都有TwinSAFE终端。随着我们机器设计的发展,系统集成的可编程安全解决方案在未来更容易修改。”MMC包装主要使用TwinSAFE今天的e-stops,安全防护,集成伺服驱动安全和vfd的安全措施。
为了实现伺服驱动器的安全性,MMC包装采用配备了AX5801或AX5805的TwinSAFE驱动选项卡,用于安全停止功能(STO,SS1)的Beckhoff EtherCAT的AX5000伺服驱动器。启用的TwinSAFE-AX5000伺服驱动器被配对来与一个电缆技术(OCT),它由50%的削减电机电缆和连接器的数量AM8000系列伺服电机。“由于电力和反馈组合成与华侨城一个标准的电缆,这种方法就简单得多了,导致较小的机器占用空间,”勒图尔勒说。
Ouellet补充道:“我们伺服系统中的一项电缆技术,以及EtherCAT I/O系统和TwinSAFE,有助于简化我们的机器设计。“我们不再需要管理从中央设备到所有外围设备的所有控制电线,现在我们只需要连接一根以太网电缆,这大大降低了我们的布线成本,每次安装节省了20至24小时的安装时间。”它也可以将任何标准以太网设备与EtherCAT集成,所使用的电缆是标准的,不需要专有的现场总线卡。MMC包装还使用EtherCAT网关终端,在需要时提供到其他网络和协议的简单接口。
16通道格式的高密度(HD) EtherCAT终端也有助于MMC包装节省机柜空间。Letourneau说:“通过HD终端,我们取代了I/O点较少、效率低下的螺旋式连接的过时终端。“我们今天使用的EtherCAT I/O终端具有高效的Cage Clamp连接,使得布线更加简单。这简化了机器设置,从而缩短了机器的交货时间。我们将电气柜空间减少了30%以上,这种节省可以直接追溯到EtherCAT I/O系统和紧凑的基于pc的控制器,如C6525 ipc和CX2040嵌入式pc。”
“MMC包装控制升级的第一阶段正式完成,”Anthi Balafoutis说,销售和市场协调员,MMC包装。“MMC Packaging的LM270, MMC-icon™和QTVision机器是首批配备Beckhoff基于pc控制的机器生产线。我们战略的下一步是在我们提供的所有其他机器生产线上开发和实施这一技术,包括MMC组装、密封和分切机。我们还将对现有的MMC机器进行改造。”随着基于PC和ethercat的现代化的顺利进行,MMC包装可以确保在封盖机械业务的创新前进。