使用 PC 控製實現高效肉類分配

對肉類加工中心進行自動化改造,以使其更加靈活和精確
2026-04-07 01:22:38

  位於德國Irschenberg的 TVI Entwicklung und Produktion GmbH 公司主要經營各種肉類分配和加工設備及生產線 — 從肉回火處理到將切好的部分輸送到包裝機械中。除了TVI 自身在該行業長期積累的專業知識外,其設備上安裝的Beckhoff控製器和驅動器所具備的高性能和靈活性也為 TVI 帶來了很多競爭優勢,因為這能夠滿足客戶對加工速度和精度方麵不斷增長的需求。

  
 總部位於德國Irschenberg的 TVI Entwicklung und Produktion GmbH 公司的任事股東 Thomas Völkl正在介紹 GMS 500 多功能分配係統

  TVI 的de機ji器qi是shi一yi個ge靈ling活huo的de肉rou類lei加jia工gong中zhong心xin,可ke以yi使shi用yong標biao準zhun模mo塊kuai和he客ke戶hu特te定ding的de程cheng序xu根gen據ju任ren意yi分fen配pei任ren務wu進jin行xing調tiao整zheng。由you於yu食shi品pin加jia工gong行xing業ye的de持chi續xu整zheng合he給gei成cheng本ben降jiang低di帶dai來lai了le巨ju大da的de壓ya力li,因yin此ci生sheng產chan效xiao率lv就jiu變bian得de越yue來lai越yue重zhong要yao。TVI 公司任事股東 Thomas Völkl引用他的公司座右銘來解釋他的公司提供的解決方案必須滿足的不斷增長的需求:“womendejiqikeyiyirenhesuoxudeyizhixingheqiegeleixingfenpeirenhezhongleidehongrou。womenquebaozaizhongliangjingdushangdejieguozuiyou,bingzuidachengdudijianshaochanpinlangfei,tongshizuidaxianduditigaolaodonglihenengyuanxiaolv。”同樣重要的是要為肉類分配和加工提供全麵的解決方案,包括設置、回火(加熱冷凍肉及冷鮮肉)、分配(切片、分配、堆疊)、裝入托盤(手動或自動)、檢查和傳輸產品到包裝機中。

  最大能效可通過下麵兩種途徑保證:一方麵,用伺服驅動器代替氣動和液壓執行機構;這大大減少了機器的能耗。另一方麵,TVI 的製冷機非常高效。由於在分配過程開始之前的數秒內需要將肉移走,回火殼厚度隻能在 2 到 3 毫米之間,而不是其它大部分係統中的 5 到 10 毫米。這大約能降低 80% denenghao。zuizhongyaodeshi,zhilengjicaiyongchuantongdeyasuojizhilengjishu,erdabufenqitaxitongdouyaobuduanxiaohaoeryanghuatan。zheshidemeigongjinroudenenghaochengbencongyuanlaide 5 至 10 美分降到隻有 0.4 美分。

 借助靈活的控製技術進一步提升機械專業性

  使用節能和精確控製的伺服驅動器以及通過高精度、高速控製優化過的氣動閥隻是用基於 PC 的控製滿足苛刻的客戶要求的其中兩個例子。這適用於單台機器以及整個生產線,Thomas Völkl解釋說:“多虧了我們的模塊化方案,我們可以用我們的單個組件如製冷機、分(fen)配(pei)機(ji)和(he)帶(dai)托(tuo)盤(pan)分(fen)配(pei)機(ji)的(de)自(zi)動(dong)托(tuo)盤(pan)充(chong)填(tian)機(ji)以(yi)及(ji)殘(can)留(liu)物(wu)處(chu)理(li)單(dan)元(yuan)以(yi)極(ji)大(da)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)建(jian)立(li)生(sheng)產(chan)線(xian)。然(ran)後(hou),模(mo)塊(kuai)與(yu)相(xiang)匹(pi)配(pei)的(de)輸(shu)送(song)帶(dai)連(lian)接(jie)。通(tong)過(guo)選(xuan)擇(ze)正(zheng)確(que)的(de)組(zu)件(jian),我(wo)們(men)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)每(mei)個(ge)客(ke)戶(hu)的(de)具(ju)體(ti)要(yao)求(qiu)進(jin)行(xing)調(tiao)整(zheng)。實(shi)踐(jian)證(zheng)明(ming),Beckhoff的控製技術具有出色的靈活性,適合所有的應用領域 — 從最小的係統,隻有兩個氣動閥的 TDS 300 托盤分配機,到具有七根高精度伺服軸的 GMS 500 分配係統。”

  

 多功能分配係統是生產線的核心組成部分

  大多數 TVI 肉類加工中心的核心部分且位於鄰近製冷機位置的是多功能 GMS 500 分配係統 — 公司最大的收入來源。設備通過性能強大的 CX1030 嵌入式控製器和TwinCAT NC I 軟件控製。控製麵板是一台集成式 CP6901,帶有不鏽鋼邊緣和一個齊平安裝的 12 英寸觸摸顯示麵板。四個緊湊型EtherCAT伺服驅動器 AX5206 和五個變極繞組同步伺服電機 AM3021 與 AG2210 行星齒輪減速機確保了高精度運動控製。GSM 500 專為高精度工作流設計,執行下列工藝步驟:

  – 操作人員將一片或多片肉放到模具中

  – 機器將模具回轉到切割位置並激活合適的活塞

  – 肉完美成型並縱向測量

  – jiqiwushengyuhuoyoushaoliangshengyudifenpeirouzaiyigexianxingdanyuangenjumubiaozhongliangquedingqiepiandehouduhou,daojukaishiqiediyipian。ranhou,jiqilianxudiqieshengxiaderoupian。zaiwanchengzuihouyiciqiegehou,mojuxuanzhuanzhuangzhijiangxiayipianrouyidongdaowei,bingzhongfugaiguocheng。

  

  肉類分配中心的尾部有一個 FPS500 Euroline裝托盤係統,該係統會將肉放入托盤中,以便無重量限製或以固定的重量分配。它由三個協調模塊組成:帶 TDS 300 托盤分配器的 MIS 3000-4000 手動插入區、全自動 AIF 500 托盤填充機和 GMI 500 稱重和分揀單元。首先,從 GMS500 分配的肉片被放置在 MIS3000-4000 的輸送帶上。它們從那裏被手動或通過 AIF 500 自動放置到托盤中。填滿的托盤移到 GMI 500,tamenzaizhelihuanchongbingzaiyigedongtaichengshangchengzhong。guoqinghuoguozhongdebufenbeizidongtuisongdaodandudehuanchongshusongdaishangbingbeiyidaoyigezaijiagonggongzuozhan。zhuangyouzhengquezhongliangderoupiandetuopanzhijiejixuyundongdaobaozhuangjizhong。suoyouzhexiedanyuandouzaicitongguoBeckhoff的控製係統和驅動技術,如 12 英寸控製麵板 CP6901、四個EtherCAT伺服驅動器 AX5206 和五個帶 AG2200 行星減速機的同步伺服電機 AM3021,實現自動化操作。

  

  靈活的高精度伺服驅動器

  Beckhoff的伺服驅動技術的高性能在各種運動控製任務中是顯而易見的。在 GSM 500 fenpeixitongzhong,sifuqudongqihesifudianjiquebaomojuxuanzhuanzhuangzhihegebanbeihuizhuandaozhengqueweizhi。zhenggerouleijiagongzhongxindeyunxingtongguogezhongxuanzhuanhebaidongyundongshixian — 例如,在輸送帶或托盤的齒形皮帶送料器中。

  TVI 最新開發的是 AIR 250 插入機器,它有四個用於移動殘留物蓋板的伺服軸、輸送帶和一個張緊帶以及用於空托盤的齒形皮帶送料器。在這台機器上,TVI 也采用了Beckhoff的單電纜(OCT)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),反(fan)饋(kui)信(xin)號(hao)和(he)電(dian)力(li)都(dou)通(tong)過(guo)一(yi)根(gen)電(dian)纜(lan)直(zhi)接(jie)傳(chuan)輸(shu)。這(zhe)樣(yang)電(dian)機(ji)和(he)驅(qu)動(dong)器(qi)側(ce)無(wu)需(xu)使(shi)用(yong)多(duo)根(gen)電(dian)線(xian)和(he)連(lian)接(jie)器(qi),從(cong)而(er)顯(xian)著(zhu)節(jie)省(sheng)了(le)組(zu)件(jian)使(shi)用(yong)量(liang),減(jian)少(shao)了(le)調(tiao)試(shi)工(gong)作(zuo)。OCT 係統通過兩個 AX5206 伺服驅動器和兩個 AM8021 或 AM8022 伺服電機實施,每個都帶 AG2210 和 AG2310 行星齒輪減速機。

  Thomas Völkl相信Beckhoff的驅動技術具有巨大的發展潛力:“在我們未來的發展中,我們將整合更多的安全技術,且 TwinSAFE技術為驅動器和 I/O 提供了一個一致的係統,在實施上具有很大的優勢。因此,我們將主要使用Beckhoff的伺服產品。”

 PC 控製既有速度,又適用於各種應用

  早在 2008 年,TVI 就決定使用基於 PC 的控製係統取代傳統的 PLC 技術。Thomas Völkl在解釋這樣做的原因時說道:“當時我們遇到了性能上的限製,特別是必須要控製幾個同步操作軸時。我們最初用 C ++ 語言編寫這些應用程序並在一台工業 PC 上執行這些應用程序。但我們很快意識到,PC 和 PLC 技術的結合會帶來不必要的工藝過程減緩。因此,轉向使用完全基於 PC 的控製係統就是一個必然的選擇。此外,Beckhoff也是個理想的供應商,因為他們的係統不僅速度非常快,而且具有良好的開放性,非常靈活。”Beckhoff的係統還讓 TVI 能夠非常有效地實施必要的液壓控製器,Völkl補充道。此外,PC 控製除了能夠完成複雜的控製任務之外,它同樣也適用於諸如托盤分配器及其單氣缸、真空閥及小型控製麵板等小型應用。

  靈活的Beckhoff I/O 係統與超過 300 多種EtherCAT端子模塊開辟了廣泛的應用領域,並滿足 TVI 的所有要求。對於 Thomas Völkl來說,其緊湊型設計特別重要:“由於我們的機器結構非常緊湊,I/O 端子模塊係統的高密度對我們來說大有裨益。例如,在我們的製冷機中,我們采用了EtherCAT的高密度端子模塊 EL2809,其特點是在一個外殼中集成了 16 個數字量輸出,寬度僅為 12 毫米。”其它優點還包括眾多集成有特殊功能的端子模塊。例如,EL3356-0010 動態稱重傳感器端子模塊將能夠更輕鬆地將稱重集成到機器控製係統中,而 EL34xx 係列電力監測端子模塊將記錄製冷機的低能耗數據。

  對於Völkl來說,係統供應商這一名詞還涵蓋了另一個重要方麵:“Beckhoff公gong司si將jiang預yu裝zhuang配pei在zai控kong製zhi櫃gui中zhong的de完wan整zheng的de控kong製zhi技ji術shu作zuo為wei一yi項xiang增zeng值zhi服fu務wu提ti供gong。這zhe對dui我wo們men來lai說shuo是shi一yi個ge巨ju大da的de優you勢shi,因yin為wei我wo們men不bu再zai需xu要yao在zai庫ku存cun中zhong保bao留liu這zhe些xie組zu件jian — 不像過去,當我們與一個供應商合作時,他們什麼都不用做,隻需要建造控製櫃即可。電氣和電子元器件占一台機器價值的 30%到 50%,現在這一切證明了是多麼重要。”

 最新一代TwinCAT 3 軟件具有更大的提高效率的潛能

  Thomas Völklxiangyaojixuyanzherangjiqihexitonggengjiamokuaihuadechenggongdaoluxiangqianmaijin,yibiannenggoushiyongjinkenengshaodegongchengtourulianggenggaoxiaodidingzhirouleijiagongzhongxin。jixiejiegouyijingxiangdangxianjin,danruanjiankaifarengjuyougengjiamokuaihuadeqianli,Völkl說道。他認為,最新一代TwinCAT 3 軟件為提高效率提供了合適的工具:“TwinCAT 3 高效支持麵向對象的語言,這是讓電子元器件和編程更加模塊化所不可或缺的因素。TwinCAT 3 具有兩大優點:麵(mian)向(xiang)對(dui)象(xiang)的(de)編(bian)程(cheng)需(xu)要(yao)的(de)工(gong)作(zuo)量(liang)大(da)大(da)減(jian)少(shao),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)讓(rang)多(duo)個(ge)開(kai)發(fa)者(zhe)在(zai)同(tong)一(yi)個(ge)項(xiang)目(mu)上(shang)同(tong)時(shi)工(gong)作(zuo)。這(zhe)就(jiu)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)我(wo)們(men)會(hui)在(zai)下(xia)一(yi)代(dai)的(de)分(fen)配(pei)係(xi)統(tong)中(zhong)實(shi)施(shi)TwinCAT 3 的原因。”