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 © Sergio Tormes
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2021年11月2日

物联网方案简化操作,提高设备灵活性

基于 PC 的控制技术助力提升种子处理机的性能

Grazmec 公司成立于 1986 年,总部位于巴西南里奥格兰德州的 Não-Me-Toque,其种子处理机始终配备的都是最新技术。最近,这家设备制造商为了在技术上实现创新,采用倍福基于 PC 的控制技术重新进行了开发,开辟了物联网(IoT)在食品行业中的应用。

种子处理是预防种子在最关键的收获期质量受损的有效方法。化学农药(杀菌剂、杀虫剂)、微量营养素(如聚合物和色素)和针对种子中感染性物质的接种菌剂可以通过以下两种方式使用:

  • 田间种子处理,即农民在播种前在田间进行处理
  • 工业化种子处理(IST),即由专业的种子处理公司进行

Grazmec 公司认为,后一种方法更加可靠,工作强度更小,对环境的影响也更小。因此,这种方法已经成为众多种子公司、合作社和大型农业企业的首选。

先进的控制技术让机械设计更加富有活力

Grazmec 自 2019 年开始与倍福合作,推出全新设计的种子处理机。Grazmec 市场部经理 Émerson de Mattos 解释说道:“重新设计的 GV500i Connect 在功能和可用选项方面都有显著的改进,而在此过程中,倍福技术为实现全新的机械设计方案提供了很大的助力。这款设备在编程方面的标准确实得到了提高,并获得了巴西设计奖(BDA)产品设计类银奖。与传统控制器不同,倍福基于 PC 的控制技术为其最终用户客户提供了便捷的设备操作和灵活的售后选项。更重要的是,任何操作问题都可以直接由设备进行远程分析,最大限度地减少时间和人力需求。”De Mattos 认为,这款设备的另一个优势在于软件升级的简化,可以轻松集成到现有的控制程序中,实现设备的持续优化。

目前用于种子处理的 Grazmec 系统得益于最新的 IT 和物联网技术以及倍福基于 PC 的控制技术
目前用于种子处理的 Grazmec 系统得益于最新的 IT 和物联网技术以及倍福基于 PC 的控制技术

早在 2013 年,Grazmec 公司就已经根据最终用户的需求开发出一款播种用拖拉机,它每小时可以处理 30000 公斤的黄豆芽。设备已经使用了电气控制单元,尽管所需的播种量仍然在很大程度上取决于机械系统设计。因此,在设备投入使用之前,作为复杂的校准过程的一部分,必须记录种子和化学品的吞吐时间和数量。尽管运行平稳,种子流速高,操作简单,但系统运行速度慢又很复杂,因此从 2015 年开始对其进行了几次优化,包括改进传感器技术,选择使用多达四种液体化学产品进行种子处理,采用触摸屏操作,以及存储多达 10 种配方和产品库。

提升性能,实现物联网通信

第二代设备虽然取得了成功,但随着客户的要求以及技术水平的不断提高,它也越来越达到其物理极限。因此到了 2019 年,必须对设备重新进行设计,不仅要提升系统的灵活性和便捷性,而且还要简化软件升级工作。倍福的 CX5140 嵌入式控制器(搭载时钟频率为 1.91 GHz 的 Intel Atom® 四核处理器)安装了 TwinCAT 3 自动化软件,提供所需的计算性能,而相应的 I/O 系统则由 EL1819 和 EL2809 高密度 EtherCAT 数字量输入和输出端子模块构成。

设备参数可以通过一台带 15.6 英寸显示屏的 CP2916 多点触控控制面板方便地访问,由 TwinCAT HMI(TF2000)创建的基于 HTML 5 的操作界面提供最佳支持。因此,现在可以储存包含更多液体和粉末成分的配方,提升设备功能和可用种子方面的灵活性。更重要的是,手册和演示视频直接存储在设备上,以简化系统操作,减少维护时间。

作为 Grazmec 公司物联网战略的一部分,由生产控制系统生成的成本和消耗分析报告开辟了数据管理和分析的新途径。设备数据通过TwinCAT IoT Communication(TF6701)和 MQTT 协议发送给 Grazmec 服务器。然后将这些数据与每日更新的处理过的种子和消耗的处理剂的数量等信息一起进行分析,以便在这个过程中做出更明智的决定。Grazmec 公司表示,物联网的其它优势包括提高远程控制和维护能力,从而提升系统的便捷性和效率。Émerson de Mattos 总结说道:“倍福先进的控制技术可以让这些设备用于全新的应用中。尤其是 TwinCAT 软件,它不仅升级方便,可以持续改进,而且还简单易用,品质出众。”