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2020年10月21日

PC 控制技术助力实现极快速和高精度的肉类定量分切机

鱼类/家禽定量分切机

位于丹麦 Ronne Borncut 公司采用专门开发的软件和倍福的开放式控制平台,为食品行业开发出一款他们认为是世界上最快、最精确的定量分切机。鱼或家禽瞬间被精确分切成很多同等重量的小份切刀的旋转速度高达 200 公里/小时,每分钟可以切割 2100 多次。

Borncut BC225 定量分切机一小时可以加工多达 4 吨的鱼,按照所需的重量分切成任意数量的块,并准备进行真空包装。速度和精度是能够在食品行业赢得竞争优势的关键参数,因为即便加工性能只是小幅提升,比如说 0.5%,也能帮助企业显著降低年度生产成本。

倍福的 EtherCAT 和 TwinSAFE 端子模块(中间)以及 AX5000 伺服驱动器(右)助力实现了紧凑的控制系统设计,通过单电缆技术最小化接线工作。
倍福的 EtherCAT 和 TwinSAFE 端子模块(中间)以及 AX5000 伺服驱动器(右)助力实现了紧凑的控制系统设计,通过单电缆技术最小化接线工作。

Borncut 公司联合创始人兼首席执行官 Gorm Sorensen 举例道:“由于鱼和家禽等食品的大小、形状都不规则,给加工提出了较大挑战。很难将它们分切成同等重量的块,造成浪费。例如,如果每天加工 10 吨三文鱼,一台设备的产能仅提升 0.5%,就可以节省约 5000 丹麦克朗,每年就可以节省约 125 万丹麦克朗,折合成欧元为 17 万。”

高速 EtherCAT 通信系统助力提升设备性能

Peter Mikkelsen 和 Gorm Sorensen 于 2016 年创立 Borncut 公司,旨在开发出市场上最具创新意义的定量分切机。“不谦虚地说,我们已经实现了这个宏伟目标。”联合创始人兼软件开发人员 Peter Mikkelsen 说道。“高性能 EtherCAT 通信系统帮助我们极大地提升了设备速度。由于 EtherCAT 让设备中的控制部件,即 PLC、伺服电机、安全模块以及我们自己的高速相机能够非常快速地相互通信,极大地提高加工效率。同时,我们的设备使用网络兼容的标准解决方案,因此几乎不需要人工干预。当我们想要更新软件时,最终用户和我们都无需触碰到工业 PC。这也表示我们可以专注于提升我们的核心竞争力,即高性能切割算法。

Gorm Sorensen 补充道:“我们对市场非常了解,因此我们很清楚如何在激烈的市场竞争中脱颖而出。只要有合适的硬件,我们就能够开发出在业界独一无二的用户界面。事实上,我们在生产设备之前就创建好了设备手册,以确保重点始终放在用户身上,而不只是放在技术上。”

Borncut 设备有单轨或双轨版本,即有一条或两条进料带。相应的设置可以通过 CP27xx 多点触控面板型 PC 轻松修改。设备可以通过拖放功能精确调整到所需的分量大小。此外,可以根据需要调用设备数据,与其它生产数据进行比较。

集成的高速相机可以扫描皮带上的食物。相机每秒可以捕捉 250 帧,并在面板型 PC 上显示 3D 图像。这样,最终用户可以准确地看到切割位置。“鱼或家禽的体积计算得越快,食物通过设备的速度就越快。例如,如过只想切鱼最好的部位或将鱼切成不同的大小,可以使用拖放功能方便地调整切割刀片,并根据 3D 图像精准检查切割情况。”Peter Mikkelsen 解释道。

通过 CP27xx 多点触控面板型 PC 可以方便地设置和检查所需切割的重量及大小。
通过 CP27xx 多点触控面板型 PC 可以方便地设置和检查所需切割的重量及大小。

可靠的设备运行是关键

Borncut 公司对控制平台提出了很高的要求,特别是在操作可靠性和维护方面。因为他们的设备被用于各种不同的食品加工过程,因此,它们必须能够可靠、快速地适应新的功能,不会出现设备停机情况。停机会给最终用户带来严重后果,因为这些设备通常是涉及到很多操作人员的大型加工生产线的一部分。此外,待加工的食物通常在常温下保质期都很短,因此交货时间必须短。如果设备发生故障,必须能够快速定位并排除故障。

“使用尽可能少的组件和最小化电缆接线工作对我们来说非常重要。因为这样不仅可以提高设备的可靠性,而且也让设备更加容易维护。”Peter Mikkelsen 说道。“倍福面板型 PC 与 TwinCAT PLC 相结合,构成一个性能强大的平台,将所有所需的功能整合在一台控制器中。”Gorm Sorensen 补充道:“倍福基于 PC 的控制技术让我们能够生产出高效、可靠的设备。系统具有良好的开放性,能够非常轻松地集成高速相机等第三方组件,为我们提供了更多的选择。另一个关键因素是我们与倍福的良好合作,他们从一开始就注意到了我们的需求。倍福的工作人员能够在我们需要时迅速赶到现场,提供出色的服务。创新的解决方案与我们的理念完美契合。”