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

、設(she)計(ji)和(he)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)。昆(kun)船(chuan)智(zhi)能(neng)是(shi)先(xian)進(jin)製(zhi)造(zao)業(ye)和(he)現(xian)代(dai)服(fu)務(wu)業(ye)深(shen)度(du)融(rong)合(he)的(de)新(xin)型(xing)企(qi)業(ye)
，在(zai)中(zhong)國(guo)自(zi)動(dong)化(hua)物(wu)流(liu)係(xi)統(tong)行(xing)業(ye)確(que)立(li)了(le)領(ling)導(dao)品(pin)牌(pai)地(di)位(wei)，他(ta)們(men)先(xian)後(hou)采(cai)用(yong)倍(bei)福(fu)技(ji)術(shu)開(kai)發(fa)了(le)滑(hua)靴(xue)式(shi)分(fen)揀(jian)設(she)備(bei)
、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、存cun儲chu立li體ti倉cang庫ku項xiang目mu時shi，公gong司si決jue定ding將jiang其qi也ye用yong作zuo現xian代dai物wu流liu倉cang庫ku的de試shi驗yan場chang。新xin的de總zong裝zhuang集ji配pei中zhong心xin主zhu要yao用yong於yu總zong裝zhuang車che間jian設she備bei零ling部bu件jian的de倉cang儲chu配pei送song
，項xiang目mu目mu標biao是shi實shi現xian產chan品pin零ling部bu件jian的de規gui範fan化hua管guan理li
，提ti升sheng信xin息xi化hua管guan理li水shui平ping。昆kun船chuan智zhi能neng經jing公gong司si相xiang關guan部bu門men領ling導dao的de商shang討tao， 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 kongzhidegundaoshusongxitongshang。danggundaoshusongxitongyidongzhexiehuopinshi，xitonghuiduqutuopanshanghanyouhuopinxinxideerweima


，kongzhiqijiangerweimaxinxichuanshugeixiayigegundao。saomahoudetuopanshouxianjinrudaowaiguanjiancequyujinxingwaiguantijidejiance
，genjubutongdetijijinrubutongdegundao，ranhou，tuopanyizhidishanghengjinxingchengzhong，zhexietijizhongliangxinxibeitianjiadaotuopanxinxizhong，tiaoduxitonggenjuzhexiexinxixuanzeheshidehuoweilaicunfangtuopan。

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

gundaoshusongjidekongzhijibendoushijiyuluojikongzhi，bijiaojiandan，xiangduilaishuo
，cangchushebeiyushangweicengxitongzhijiandetongxinxiandejiaoweifuza。xitongdekongzhinandianbaokuoruhenenggouwendingdijinxingshebeijiandeshujujiaohu，xitongchuxianguzhanghouruhenenggoukuaisuhuifudeng。xiangduiyuchuantong 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。

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）

倍福（Beckhoff）是一家專注於自動化新技術的德資企業，創立於 1980 年
，總 部位於德國威爾市。作為全球自動化技術的驅動者

，倍福定義了自動化領域的 許多標準，是國際標準的製定者和推動者。公司所生產的工業 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。經過 40 年 的發展和努力，倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構
，加上全球的合作夥 伴，業務遍及 70 多個國家和地區。 倍福於 1997 年進入中國市場，中國區總部落戶於上海市北高新產業園區

，現 有員工 280 人，辦事處遍及國內 26 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應 用於風力發電、半導體、光伏太陽能、電子製造、金屬加工、包裝機械、印刷 機械、塑料加工、輪胎加工
、木材加工
、玻璃機械
、物流輸送以及樓宇自動化 等眾多領域。 公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網於 2014 年成為中國國家推薦性標 準，並已入編工信部的《國家智能製造標準體係建設指南》。作為一家技術驅 動型公司
，倍福一直注重在技術上尋求突破創新，在業內享有“創新引擎”的美 譽。倍福基於 PC 的控製技術具有良好的開放性，它支持所有主流的工業通信協議，將 IT 技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起
，為實現工業 4.0 和智 能製造奠定了堅實的技術基礎。

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