加拿大 Pépin Industries 公司自 1958 年成立以來一直從事工業塗料的生產與銷售。當 Pépin 搬遷到一個更大的工廠時，係統集成商 Centris Technologies 采用倍福的開放式控製技術實現了傳統生產過程的自動化，實現現場層與 IT 層之間的連續通信，確保生產全過程透明化。
溫度和壓力控製對於向攪拌混合工位輸送原料的自動化係統至關重要
工業塗料是長效、優you質zhi保bao護hu從cong小xiao型xing空kong壓ya機ji到dao工gong業ye重zhong型xing機ji械xie等deng在zai惡e劣lie環huan境jing下xia工gong作zuo的de設she備bei的de重zhong要yao方fang法fa。塗tu料liao質zhi量liang的de一yi致zhi性xing直zhi接jie關guan係xi到dao表biao麵mian防fang護hu性xing能neng以yi及ji品pin牌pai效xiao應ying等deng。傳chuan統tong製zhi造zao商shang Pépin Industries 主要從事溶劑型工業塗料的生產，公司一直以快速生產周期聞名。如果根據行業標準衡量，其生產批量可能較小，通常隻有幾百加侖（1 加侖≈4.5 升），但這種方法讓客戶能夠在需要的時候精確訂購他們需要的量。
數字化改造後，一台 C6030 超緊湊型工業 PC 用於控製塗料生產係統
過去，耗時的人工流程限製了訂單履行的可追溯性和工廠員工的效率，從而限製了公司的規模化生產能力。當 Pépin 搬到魁北克省考恩斯維爾的新工廠時，他們找到了 Centris Technologies，希望用創新的自動化解決方案實現其傳統業務的數字化轉型。這家位於蒙特利爾地區的係統集成商自 2010 年開始承接塗料廠升級改造業務，在市場上享有很高的聲譽。“經過多年的發展，我們的智能工廠服務項目目前已包括自動化和控製、MES 及 SCADA 等工業軟件，以及 ERP 係統對接和 Web 服務整合。”Centris 公司聯席總裁 Eric Thibaudeau 說道。
EtherCAT 通信總線用於實現工廠中各種設備的組網，包括這些空壓機
基於 PC 的控製技術大幅提高生產效率
技術升級與更新換代的目的是提高精度和透明度，以及產量。Pépin 公司生產部和實驗室主任 Hélène Daigle 說道：“過guo去qu，我wo們men高gao度du依yi賴lai人ren工gong流liu程cheng，因yin此ci很hen難nan實shi現xian全quan程cheng跟gen蹤zong生sheng產chan過guo程cheng。操cao作zuo人ren員yuan雖sui然ran有you工gong作zuo單dan，但dan很hen難nan弄nong清qing楚chu他ta們men在zai攪jiao拌ban混hun合he過guo程cheng中zhong是shi否fou嚴yan格ge遵zun守shou了le操cao作zuo步bu驟zhou和he配pei料liao量liang。”這樣會導致未通過質量檢驗的塗料返工，或者由於著色效果不佳、成(cheng)分(fen)配(pei)比(bi)不(bu)正(zheng)確(que)或(huo)受(shou)到(dao)汙(wu)染(ran)而(er)銷(xiao)毀(hui)一(yi)個(ge)批(pi)次(ci)的(de)塗(tu)料(liao)。由(you)於(yu)缺(que)乏(fa)數(shu)據(ju)記(ji)錄(lu)，因(yin)此(ci)很(hen)難(nan)確(que)定(ding)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)存(cun)在(zai)的(de)問(wen)題(ti)，也(ye)很(hen)難(nan)在(zai)日(ri)後(hou)糾(jiu)正(zheng)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)。因(yin)此(ci) Pépin 邀請 Centris 公司攻克這一難題。工程團隊利用其 IT 和自動化技術（AT）專業知識實現了先進的解決方案，包括提高生產過程可追溯性、設備監控、預測性維護等。
塗料廠中的一些化學物質容易引發爆炸，因此設備控製和數據采集變得更加複雜。此外，Centris 團隊一直采用工業 PC 技術，但他們以前的供應商提供的控製器麵臨著過時、性能不可靠和缺乏互操作性等難題。鑒於之前與倍福加拿大分公司合作的項目取得巨大成功，Centris 公司決定改用倍福基於 PC 的控製技術，包括 Pépin 的應用。“Centris 公司負責將傳統係統集成和 IT 解決方案融合於一體，因此他們自然會選擇與倍福合作。”倍福加拿大分公司區域銷售經理 Ted Sarazin 說道。
自動化技術助力優化攪拌混合過程
Pépin 的新工廠內有六個用於存放最常見的塗料生產原料的儲存罐，以及用於運送塗料助劑、樹脂、沙sha子zi等deng其qi它ta各ge種zhong原yuan料liao的de搬ban運yun箱xiang。自zi動dong化hua係xi統tong將jiang物wu料liao從cong儲chu存cun罐guan和he搬ban運yun箱xiang輸shu送song給gei正zheng確que的de攪jiao拌ban混hun合he工gong位wei，並bing自zi動dong進jin料liao重zhong新xin裝zhuang滿man儲chu罐guan。係xi統tong可ke以yi控kong製zhi溫wen度du和he壓ya力li，同tong時shi監jian測ce原yuan料liao裝zhuang填tian狀zhuang態tai等deng情qing況kuang。因yin此ci，它ta可ke以yi確que保bao每mei種zhong成cheng分fen的de添tian加jia量liang都dou足zu夠gou，並bing且qie在zai輸shu送song過guo程cheng中zhong保bao持chi適shi當dang的de粘zhan度du。過guo去qu，操cao作zuo人ren員yuan必bi須xu在zai攪jiao拌ban混hun合he前qian推tui著zhe大da桶tong，手shou動dong測ce量liang各ge種zhong成cheng分fen含han量liang，而er現xian在zai他ta們men通tong過guo每mei台tai塗tu料liao機ji自zi動dong啟qi動dong和he管guan理li這zhe些xie生sheng產chan過guo程cheng。無wu論lun是shi手shou持chi平ping板ban電dian腦nao，還hai是shi安an裝zhuang在zai工gong位wei上shang的de平ping板ban電dian腦nao，都dou可ke以yi簡jian單dan地di控kong製zhi和he查zha看kan數shu據ju，並bing在zai需xu要yao時shi發fa出chu報bao警jing。
倍福 C6030 超緊湊型工業 PC 用作中央控製器。“倍福工業 PC 的性能非常強大，並能夠實現快速循環。”Centris 公司工業軟件開發工程師 Marc-André Duguay 說道。“通過 TwinCAT 軟件（尤其是 ST 語言結構化文本），可以輕鬆訪問數據、進行編程和故障排除。”
倍福基於 PC 的控製技術具有良好的開放性和連接性，能夠通過 OPC UA 與 Centris 開發的 SCADA 進行通信。它還簡化了工廠的本地組網工作，通過 TCP/IP 實現控製器和平板電腦之間的通信。AT 與 IT 技術的融合也有利於 ERP 生產係統的持續轉型升級。
EtherCAT 甚至可以實現危險區域的高效組網
EtherCAT 能夠實現連續的現場級通信。倍福的 ELX 係列 EtherCAT 端子模塊能夠直接連接危險區 0 區內的現場設備。這些模塊省去了傳統防爆方案中需要使用的額外防爆外殼和安全隔離柵，降低了係統和人力成本。
“EtherCAT 的配置也非常簡單：我們隻需連接 I/O，點擊‘掃描’，TwinCAT 就能找到所有節點。”Marc-André Duguay 補充道。Centris 除了使用倍福的 ELX 端子模塊之外，還使用了大量 IP20 級 EtherCAT 端子模塊，包括用於集成安全功能的 TwinSAFE 端子模塊。通過 EtherCAT 耦合器 EK1100 連接的遠程網段與氣動閥、大型壓縮機、用於混合塗料的變頻器等設備進行通信。EtherCAT 支持線型、樹型和星型等拓撲結構。尤其是環形拓撲結構，它為 Centris 係統提供所需的線纜冗餘。
此外，開放式以太網現場總線簡化了多個廠商架構之間的通信工作。倍福的網關和總線耦合器支持 30 多種重要的通信協議。例如，倍福 16 端口以太網交換機 CU2016 可以輕鬆地通過 EtherNet/IP 集成原料計量秤。此外，TwinCAT 可以通過 BACnet 與氣體檢測和通風係統進行通信。此外，樓宇自動化和工業自動化係統整合於一體，客戶因此能夠在 SCADA 中查看所有通風信息，Marc-André Duguay 解釋道：“化學煙霧達到一定濃度後會非常危險，工廠有報警裝置保護操作人員的人身安全，而通過可視化係統可以查看更多關鍵信息。”
項目專家（左起）：Pépin Industries 公司運營總監 Francis Pépin；倍福加拿大分公司的區域銷售經理 Ted Sarazin；以及Centris Technologies 公司項目經理/開發工程師 Martin Legris
自動化和 IT 技術的融合產生了令人驚歎的結果
Pépin 在完成數字化轉型後將產量提升了 150% 以上。“有了新係統之後，我們的產能從每天生產 8 個批次增加到 12 個批次，有時甚至能達到 15 個批次，平均每個批次的產量從 180 加侖增加到 300 加侖。”運營總監 Francis Pépin 說shuo道dao。新xin係xi統tong不bu僅jin幫bang助zhu這zhe家jia工gong業ye塗tu料liao生sheng產chan商shang顯xian著zhu提ti高gao了le生sheng產chan透tou明ming度du，而er且qie優you化hua了le生sheng產chan調tiao度du，同tong時shi還hai能neng夠gou基ji於yu可ke付fu諸zhu行xing動dong的de數shu據ju洞dong察cha力li分fen析xi和he改gai進jin流liu程cheng。精jing度du的de提ti高gao顯xian著zhu減jian少shao了le後hou期qi調tiao整zheng工gong作zuo以yi及ji原yuan材cai料liao浪lang費fei。“更好的生產過程控製將返工的批次數量從每月的 2 到 3 個減少至每季度隻有 1 個。”Hélène Daigle 說道，“由於每個批次產品的大部分配料要麼已經過預先稱重，要麼來自自動化係統，大大減少了工人在倉庫中尋找原材料花費的時間。”
藍色 ELX 端子模塊簡化了與危險環境中現場設備之間的通信，同時降低了原本需要的專用外殼和安全隔離柵的購置成本
Centris 認為，基於 PC 和 EtherCAT 的(de)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)使(shi)用(yong)還(hai)顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)了(le)各(ge)個(ge)項(xiang)目(mu)團(tuan)隊(dui)的(de)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)。自(zi)從(cong)公(gong)司(si)改(gai)用(yong)倍(bei)福(fu)技(ji)術(shu)之(zhi)後(hou)，調(tiao)試(shi)時(shi)間(jian)也(ye)縮(suo)短(duan)了(le)很(hen)多(duo)，即(ji)使(shi)對(dui)於(yu)複(fu)雜(za)的(de)係(xi)統(tong)也(ye)是(shi)如(ru)此(ci)。“與(yu)倍(bei)福(fu)這(zhe)樣(yang)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)供(gong)應(ying)商(shang)合(he)作(zuo)讓(rang)我(wo)們(men)感(gan)到(dao)踏(ta)實(shi)和(he)放(fang)心(xin)，因(yin)為(wei)他(ta)們(men)在(zai)自(zi)動(dong)化(hua)領(ling)域(yu)始(shi)終(zhong)保(bao)持(chi)著(zhe)技(ji)術(shu)領(ling)先(xian)地(di)位(wei)，並(bing)不(bu)斷(duan)提(ti)升(sheng)產(chan)品(pin)的(de)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)。”Centris 公司創始人之一 Michel Kakos 說道。
關於德國倍福
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(nian)，總(zong)部(bu)位(wei)於(yu)德(de)國(guo)威(wei)爾(er)市(shi)。作(zuo)為(wei)全(quan)球(qiu)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)驅(qu)動(dong)者(zhe)，倍(bei)福(fu)定(ding)義(yi)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)領(ling)域(yu)的(de)許(xu)多(duo)標(biao)準(zhun)，是(shi)國(guo)際(ji)標(biao)準(zhun)的(de)製(zhi)定(ding)者(zhe)和(he)推(tui)動(dong)者(zhe)。公(gong)司(si)所(suo)生(sheng)產(chan)的(de)工(gong)業(ye) 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 300 人，辦事處遍及國內 30 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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