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德國 f | glass 公司致力於生產優質的平板玻璃，位於德國Osterwedding 市的先進生產廠可日產平板玻璃700 噸。除普通玻璃外，該公司還生產諸如安全玻璃或塗層玻璃等特種產品，用於門窗隔熱和光伏發電行業等。德國f | glass 公司的玻璃塗層生產線自動化解決方案由德國iSATT 公司提供，采用了德國倍福公司先進的控製技術。
作為荷蘭太陽能玻璃製造商 Scheutern 公司和德國Interpane 公司的合資企業，德國 f | glass 公(gong)司(si)是(shi)玻(bo)璃(li)生(sheng)產(chan)與(yu)光(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)製(zhi)造(zao)領(ling)域(yu)的(de)領(ling)先(xian)製(zhi)造(zao)商(shang)，有(you)著(zhe)多(duo)年(nian)的(de)經(jing)驗(yan)和(he)專(zhuan)業(ye)技(ji)術(shu)，並(bing)擁(yong)有(you)最(zui)先(xian)進(jin)的(de)生(sheng)產(chan)設(she)施(shi)和(he)尖(jian)端(duan)的(de)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)。其(qi)塗(tu)層(ceng)工(gong)藝(yi)方(fang)麵(mian)的(de)技(ji)術(shu)實(shi)力(li)源(yuan)自(zi)於(yu)德(de)國(guo)Interpane 開發與谘詢公司，該公司一直專注於平板玻璃特殊塗層的應用工程、塗層工藝、機械製造以及工廠工程等方麵。高度複雜的塗層工藝可生產加工麵積約 180m ×6 m 的平板玻璃。塗層生產線的初始端和末端分別是玻璃板的裝載與卸載單元，通過滾筒傳送帶與玻璃生產線耦合。可對尺寸高達 7 x 3.30 m (23 x10.8-英尺)的平板玻璃進行塗層加工。
先進的塗層技術
噴濺塗覆法是德國Interpane gongsijinjiniansuocaiyongdetucengjishu，kezaizhenkonghuanjingzhongjinxinglianxudetucengchuli。bolicongjinliaokoukaishitongguoyixiliecaozuojian，jingyouchuansongshijinruzhenzhengdetucenggongzuoqu——濺射室。濺射室的氣壓低至 10-3 mba，幾乎相當於真空環境。為使塗層均勻，玻璃會在工裝夾具的導向下勻速運動。
zaipenjiantufuguochengzhong，zhenkonghuanjingdeyinjiheyangjizhijianhuishijiayigaodianyayihuoqudenglizi。ranhou，jiangduoxingqitiyaqiguanrujiansheshi。dangyaqifenziyujiansheshizhongdedianzifashengpengzhuanghouchengweidaizhengdiandezhongyalizi，youcichanshengsuoxudedengliziti。gaodianyashideyalizichaozheyinjidetucengcailiao（比如銀）jiasuyundong。zaigaodianyaxia，yalizihuoqulegengduonengliangzhuangjimubiaocailiaoyinqipenshe，penshewuzhichenjidaobolishang，xingchengbomo。weishijianshedemubiaocailiaochanshenghuaxuefanying，haixujiangyangqiyinrudaojiansheshinei。
這zhe種zhong處chu理li工gong藝yi可ke以yi應ying用yong於yu多duo種zhong類lei型xing的de塗tu層ceng。經jing過guo塗tu層ceng工gong藝yi之zhi後hou，還hai能neng對dui玻bo璃li板ban進jin行xing進jin一yi步bu的de處chu理li，如ru加jia工gong為wei具ju有you出chu色se絕jue熱re性xing能neng的de隔ge熱re玻bo璃li，可ke應ying用yong於yu建jian築zhu物wu的de門men窗chuang。
以創新的理念滿足複雜的需求
在 Interpane 公司使用多年、並徹底掌握了塗層係統的工藝控製之後，iSATT 受托開發一種新的控製理念，以滿足以下需求：
| 擴大工廠規模，整合工廠，這意味著現場總線I/O 分布範圍擴大。
| 數量龐大的現場總線I/O ， 以及 PROFIBUS 和CANopen 設備
| 通過一個通用的現場總線集成安全I/O
| 集成玻璃傳輸伺服驅動係統與驅動櫃
| 濺射室采用模塊化設計，在控製器運行中即可插裝獨立單元，無需重新配置
| 自動識別濺射室內各個功能模塊的狀態
| 裝載和卸載機械裝置通過PROFIBUS 進行通訊
| 與過程控製係統的連接
在德國 iSATT 公司的創新理念下，中央控製平台取代了多個外部 CPU 控製係統。配有Intel® Core™2 Duo CPU 的倍福工業 PC C5102 、倍福 PLC 與運動控製軟件TwinCAT PTP，以及作為控製係統中樞的 EtherCAT 現場總線，均具備相當高的性能，是滿足上述需求的理想設備。德國f | glass 公司塗層工藝總監 Jörg Mönnekes 補充道：“TwinCAT 的靈活性與模塊化能夠很好地滿足我們加工過程中的複雜需求。”
“出於以下考慮促使我們選擇這種集中化的理念。”iSATT總經理 Peter Hennes 說道，“一方麵，不同位置的控製器之間不再需要交叉通信，其主要優勢體現在集中的數據管理上。操作員/維護工程師能隨時看到所有的數據，信號跟蹤、程序修改以及係統維護等工作都可以在一個位置上完成。此外，隻需要使用一個中央遠程訪問點，具有靈活的拓撲結構，一個 EtherCAT 主站便能夠滿足所有分布式I/O 的需求。”
EtherCAT 網絡總共包括：20 個帶有 EtherCAT 從站連接的伺服控製器，22 個EtherCAT 端子站（其中含有 1000個數字量I/O，60 個模擬量I/O，以及 57 個安全通道），30 個熱連接組（ 帶有 830 個數字量I/O ） ， 41 個PROFIBUS 主站和 21 個 CAN 主站。工廠的擴充完成以後，還會另外添加 30 個帶有相同配置的熱連接組。
熱連接組可在設備運行時進行熱插拔
“熱連接組的作用尤其重要”，德國 Interpane 公司的控製開發總監 Manfred Czybik 解釋道，“自動化理念的關鍵需求之一，是配備有陰極和/或渦輪分子泵的濺射室的功能靈活性，在運行時無需重新進行配置。此外，該係統還讓操作人員獲悉當前需優先處理的任務。”
濺射室更像是一個巨型的臥式箱體，目標材料的陰極、渦(wo)輪(lun)分(fen)子(zi)泵(beng)分(fen)別(bie)或(huo)同(tong)時(shi)從(cong)上(shang)方(fang)進(jin)入(ru)濺(jian)射(she)室(shi)，而(er)無(wu)需(xu)進(jin)行(xing)任(ren)何(he)工(gong)藝(yi)處(chu)理(li)。生(sheng)產(chan)線(xian)上(shang)的(de)所(suo)有(you)安(an)全(quan)設(she)備(bei)，包(bao)括(kuo)傳(chuan)送(song)路(lu)徑(jing)上(shang)的(de)全(quan)部(bu)急(ji)停(ting)按(an)鈕(niu)，都(dou)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)集(ji)成(cheng)到(dao)倍(bei)福(fu) I/O 係統中的TwinSAFE 端子來進行操作。控製室濺射室總共劃分為 60 個隔間。不同類型的陰極需要使用不同的處理工藝，並且就控製技術而言，需要由若幹I/O 以及PROFIBUS/CAN 主(zhu)站(zhan)所(suo)組(zu)成(cheng)的(de)熱(re)連(lian)接(jie)組(zu)，這(zhe)具(ju)體(ti)取(qu)決(jue)於(yu)設(she)備(bei)的(de)類(lei)型(xing)。陰(yin)極(ji)通(tong)過(guo)集(ji)中(zhong)式(shi)的(de)插(cha)頭(tou)連(lian)接(jie)件(jian)與(yu)控(kong)製(zhi)器(qi)進(jin)行(xing)通(tong)信(xin)。這(zhe)樣(yang)設(she)計(ji)的(de)好(hao)處(chu)在(zai)於(yu)，在(zai)控(kong)製(zhi)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，熱(re)連(lian)接(jie)組(zu)可(ke)在(zai)任(ren)意(yi)位(wei)置(zhi)上(shang)與(yu)EtherCAT 進行連接。
主站和從站協同更緊密
除支持整組設備的熱連接外，集成了現場總線主站或從站功能是EtherCAT 端子模塊係統的另一大優勢。憑借EtherCAT 強大的高速帶寬資源，用戶無需在 PC 上集成現場總線主站，而通過 PROFIBUS 或 CANopen 主站模塊集成在現場層，並將其插入任何EtherCAT 總線端子排即可。這就意味著，現場總線主站/從站端子模塊之間的數據交換，可以直接整合到EtherCAT 協議——邏輯/物理轉換為端子適用的現場總線協議。因此，分布在一個 EtherCATwangluozhongdexianchangzongxianzhuzhanshuliangjihuwurenhexianzhi，doukezhixingqixiangyingrenwu。lingyigeyouxiaogaishanshixianzhusuoduanlexianchangzongxianshebeizhijiandedianlanchangdu。shizhuzhanhecongzhanjuligengjin，zhengrubenyingyonganlizhongdeyinjizhuangzhisuoshi。
在 EK1101 EtherCAT 耦合器中有一個ID 開kai關guan，用yong於yu地di址zhi的de分fen配pei。不bu僅jin可ke以yi在zai濺jian射she室shi內nei任ren意yi位wei置zhi執zhi行xing操cao作zuo，還hai可ke以yi識shi別bie陰yin極ji的de類lei型xing。每mei個ge陰yin極ji類lei型xing均jun會hui分fen配pei到dao一yi個ge地di址zhi範fan圍wei，並bing將jiang被bei導dao入ru到daoPLC 程序中，集成到所需的控製工藝。
運動控製係統保證了玻璃輸送的統一性
將玻璃送入和送出濺射室的操作均由伺服驅動係統來完成。集中計算所得的整定值會周期性地通過 EtherCAT 傳(chuan)送(song)到(dao)伺(si)服(fu)驅(qu)動(dong)係(xi)統(tong)。首(shou)先(xian)，物(wu)料(liao)搬(ban)運(yun)機(ji)器(qi)人(ren)會(hui)將(jiang)生(sheng)產(chan)出(chu)的(de)玻(bo)璃(li)板(ban)放(fang)在(zai)生(sheng)產(chan)線(xian)的(de)滾(gun)筒(tong)式(shi)傳(chuan)送(song)帶(dai)上(shang)。這(zhe)些(xie)玻(bo)璃(li)板(ban)經(jing)過(guo)清(qing)洗(xi)，清(qing)除(chu)掉(diao)存(cun)放(fang)玻(bo)璃(li)板(ban)時(shi)用(yong)於(yu)防(fang)止(zhi)粘(zhan)連(lian)的(de)分(fen)離(li)物(wu)。
之後，玻璃板通過真空度依次遞增的三個工作室，按特定間隔排開，比方 10cm（4 英寸），進入濺射室，並進行上文所述的塗層處理工藝。為了確保塗層材料均勻沉積，必須確保玻璃的傳送過程不出現任何波動。
boliwanchengtucengchulibingcongjiansheshichuansongchuchejianhou，xuyaoduitucengjinxingjianzha。guangxuechuanganqihuiceliangchubolibandefansheyijizhesheqingkuang，ranhouceliangbolibandedianzu，zheyeshijianzhatucengzhiliangdeyizhongfangfa。zuihouyibuzeshiyouwuliaobanyunjiqirenjiangbolibanchengpinbanlishengchanxian，bingfangzhidaoyunshujiashang。zaichangguideliushuishengchanguochengzhong，shengchanxianshangpingjunmeifenzhongshengchanyikuaibolibanchengpin。
塗層處理之後的質量控製。在電阻測量之前，光學傳感器會測量玻璃板的反射光與透射光。
集成安全技術
生產線上的所有安全設備，包括輸送路徑上的急停按鈕，都可以通過集成的倍福TwinSAFE 係統來進行操作。一旦激活了急停按鈕，所有驅動係統、閥門以及產生等離子體的動力裝置便會統一關閉。4 個KL6904TwinSAFE 邏輯終端評估輸入的安全信號，並關閉輸出。TwinSAFE 端子之間的通信，控製器與 I/O 之間的數據交換均通過 EtherCAT 完成。
生產線上的所有安全設備，包括傳送路徑上的全部急停按鈕，都可以通過集成到倍福 I/O 係統中的TwinSAFE 端子來進行操作
集中控製理念
盡管係統具有一定的複雜性，但德國 f | glass 公司還是選擇使用集中式控製係統。“我們認為該係統具有明顯的優勢”，德國f |glass 自動化方麵的專家Alexander Kick 解釋道，“一方麵，我們不再需要像分布式控製係統那樣，在控製器之間進行交叉通信；另一方麵，集中化的數據管理可以讓操作人員或開發人員對所有信息一目了然。此外，信號跟蹤、程序修改、係統管理及存檔，連同集中式遠程訪問的管理成本都將大大降低。”
控製室
複雜但易於操作的控製技術
塗層生產線的可視化與主站控製係統通過倍福 ADS 接口連接到TwinCAT。控製 PC 與主站 PC 之間有超過 5,000 個變量通過以太網實現數據交換。以太網 TCP/IP 構成了控製係統與控製器之間的物理接口。
zuihouyidaogongxushiyouwuliaobanyunjiqirenjiangbolibanchengpinbanlishengchanxian，bingfangzhidaoyunshujiashang。zaizhengchanglunbanshengchanzhong，pingjunmeifenzhongdouhuishengchanchuyikuaibolibanchengpin。
德國 f | glass 公司網址：www.fglass.de
德國iSATT 公司網址：www.isatt.de
德國Interpane 開發與谘詢公司網址:www.interpane.com
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