基于 PC 的控制技术在轮胎与橡胶行业中的应用
倍福基于 PC 的控制技术让轮胎与橡胶行业的设备制造商及终端客户能够选择一个可用于整个生产过程的高性能和高可扩展性的控制平台。可扩展的驱动技术硬件可与倍福 TwinCAT 运动控制软件相结合，为材料制备和轮胎制造设备奠定了理想的基础。倍福高性能的紧凑型工业 PC 可以与 TwinCAT 软件和坚固耐用的 IP67 端子盒结合使用，优化硫化机控制解决方案。倍福可提供试验台自动化所需的组件，包括测量端子模块以及将 C++ 和 MATLAB®/Simulink® 集成到 TwinCAT 自动化软件中的选件。基于 PC 的控制技术可以通过工业 4.0 标准实现与生产环境的垂直集成，并与 MES 系统连接，无需使用任何额外的专用接口。
多年来，倍福一直与轮胎与橡胶行业的机械制造商和客户紧密合作，积累了丰富的行业知识和解决方案优势。我们拥有一支具备丰富专业知识的专家团队，可以为您提供从控制系统设计到设备实施和调试等专业建议和技术支持，并在全球范围内提供现场技术咨询、支持和服务。倍福在轮胎与橡胶行业的控制柜建造方面也拥有丰富的行业经验。倍福的工程部门完全根据终端客户的规范和标准精确打造控制柜，包括所使用的控制组件及其在控制柜中的布置、空调和通风，编制 ECAD 计划和测试协议。
针对轮胎与橡胶行业各个应用领域的系统配置
材料制备和轮胎制造控制架构举例
工业 PC 和控制面板与 TwinCAT NC PTP 软件一起，构成倍福运动控制系统的控制平台。TwinCAT 中提供的凸轮盘和飞锯等标准功能特别适合材料制备与组装应用。TwinCAT 中集成了状态监测和机器视觉功能，因此无需使用外部监测和图像处理解决方案。
倍福的伺服驱动技术不仅支持用于即插即用功能的电子电机铭牌，而且还支持安全功能。驱动器参数设置和参数存储功能完全集成在 TwinCAT 软件中，并通过将动力和反馈信号整合在一根标准电缆中的单电缆技术经济高效地连接伺服电机。对于带绝对编码器的可调式轴，倍福可以提供伺服电机端子模块作为紧凑型解决方案。
硫化控制架构举例
坚固耐用的控制面板 和结构紧凑的嵌入式控制器构成基于 PC 的硫化控制系统的基础。高速 EtherCAT 现场总线和适用于标准和安全信号的 IP67 I/O 端子盒，宽温 EtherCAT 端子模块，以及经过校准的高精度温度测量端子模块，构成了理想的热压机控制平台。
针对液压式和机械式加压硫化机的基本软件和 TwinCAT Controller Toolbox 功能库可以帮助制造商加快产品上市速度。使用内置的海量存储器、标准云协议以及从 PLC 直接连接数据库可以实现生产数据存档。
输送机系统和物料搬运控制架构举例
基于 PC 的控制技术中的分布式 EtherCAT I/O 端子模块和 EP/EPP 系列 EtherCAT 端子盒非常适合应用于将轮胎从设备运送到其它加工工位的输送系统中。EtherCAT 端子盒 EP7402 可用于控制辊道输送机系统。EtherCAT 能够实施大型系统，各个 I/O 站点之间的距离最远可以达到 100 m。EtherCAT 具备的电缆冗余性确保确保提高设备可靠性。
由于倍福自动化平台可以兼容多个现场总线，因此可以将输送系统中常见的分布式驱动方案轻松集成到中央控制系统中。用于产品跟踪的扫描仪、RFID 设备或摄像机系统等硬件组件可以通过网关和接口控制。TwinSAFE 分布式安全系统取代了硬接线安全系统。TwinSAFE 组件读取系统中的安全信号。Safety over EtherCAT 协议用于将数据传输给 PC。
最终检验与测试控制架构举例
集成有测量技术的 PC 控制系统是实现轮胎生产中测试和检验设备控制的理想基础。高性能工业 PC、带触摸屏和机械按钮扩展件的控制面板、带有连接下位现场总线系统的网关的 EtherCAT I/O、用于控制设备工艺和实现运动控制的 TwinCAT 构成了一个精益、高度集成的控制架构。
顺序控制和测量任务通过一个基于 PC 的集成式控制平台实现。ELM 系列高速高精度测量模块可用于实现要求很高的测量任务。将测量技术集成到控制系统中具有同步信号采集和全数据访问的优势，即控制系统可以随时采集全部过程数据和测量信号。此外，倍福还有各种机器实际硬件和软件产品系列可用于光学检测。将 C/C++ 和 MATLAB®/Simulink® 集成到 TwinCAT 自动化软件中，为轮胎加工的最终测试和检验设备开辟了广泛的应用领域。
倍福针对轮胎与橡胶行业的技术亮点
基于 PC 的控制技术：用于控制所有轮胎生产过程的通用控制平台
作为贯穿整个生产过程（从现场层到驱动层，再到命令层）的高性能控制平台，基于 PC 的控制系统能够确保在轮胎生产过程中实现优化的系统通讯和高效的生产工艺。一套基本的控制系统是以性能强大的工业 PC 为基础，通过高性能现场总线与所连接的传感器和执行器、驱动组件等外围设备连接，并通过软件实现开发和实时控制。此外，还可以使用各种驱动产品系列对控制平台进行完善和补充。TwinCAT 自动化软件将 PLC、运动控制、机器人技术、安全和测量技术、机器视觉、通讯、物联网功能以及人机界面等所有所需的机器功能整合到一个软件包中。将测量技术和状态监测功能集成到控制平台中，可以提高工艺质量，降低资源消耗。同时，永久监测和智能诊断功能也可以提升设备可用性。
TwinSAFE 提供了一个基于 EtherCAT 的分布式安全解决方案：分布式安全设备，如急停按钮或光栅，通过安全 EtherCAT I/O 端子盒集成在中央控制系统中，缩短了布线时间，降低了布线成本。由于所有控制组件都具有模块化性和扩展性，因此可以打造各种量身定做、经济高效的解决方案。例如新生产线的集成式自动化系统、现有机器的控制系统翻新改造以及具体的控制组件或系统解决方案的应用。
倍福可为您提供解决方案以及专业开发知识，并在全球范围内随时为您提供技术支持
多年来，倍福一直与轮胎与橡胶行业的机械制造商和客户紧密合作，积累了丰富的行业知识，并交付了大量解决方案，帮助客户解决了各种难题。我们拥有一支具备丰富专业知识的专家团队，可以为您提供从控制系统设计到设备实施和调试等专业建议和技术支持，并在全球范围内提供技术咨询、支持和服务。倍福在轮胎与橡胶行业的控制柜建造方面也拥有丰富的行业经验。倍福的工程部门完全根据最终用户的规范和标准精确打造控制柜：除了空调和通风选择以及设备贴标和物流支持之外，所使用的控制组件及其在控制柜中的位置都具有很大的灵活性。
EtherCAT 用作通用现场总线系统
近年来，人们对生产设备通讯系统的需求越来越大。倍福的 EtherCAT 实时以太网系统是满足这些需求的理想现场总线。由于它具有高速通讯能力和高数据速率，EtherCAT 可以用于整个过程通讯，并用作集 I/O、安全功能和驱动总线为一体的系统。倍福可以提供专门针对 EtherCAT 的集成式产品系列，包括控制器、IP20 和 IP67 现场总线组件以及伺服驱动。EtherCAT 已经成为全球标准，这表示机械制造商可以在商用组件的基础上配置他们的最优驱动解决方案，然后集成到他们自己的控制架构中。传统的现场总线和工业以太网系统（如 PROFIBUS 或 PROFINET）以及相应的外围设备都可以通过网关轻松集成。EtherCAT 在过程 I/O 和标准以太网之间提供一个网关，因此能够用于远程服务和云应用。
XFC 极速控制技术：超高速和高精度
EtherCAT 和高速控制技术基于倍福 XFC 极速控制技术，它可用于优化轮胎行业中的各种应用。它们为硫化过程中的温度和压力监测以及轮胎测试设备都带来了很大优势。XFC 技术的时间戳功能能够高精度地记录测量探针事件；耦合的伺服轴通过 EtherCAT 分布式时钟功能高精度地同步。超采样端子模块用于精确记录针对质量保证的测量值。高速模拟量 I/O 和 TwinCAT 控制架构负责控制过程压力以及高精度、高速地测量温度。标准 XFC 组件可以经济地取代测量和测试设备中常用的专用设备，然后集成到 EtherCAT I/O 系统中。
MX-System 助力实现无控制柜自动化解决方案
MX-System 在设备和系统工程领域首次实现了无控制柜自动化解决方案。由模块化组件构成的底板和功能模块打造出完整的系统，它拥有控制柜具备的所有功能：供电、熔断器保护和配电、辅助电压的生成和监测、带输入输出的控制系统、电机和执行机构的控制以及现场设备连接层。MX-System 通过可自由选择的工业 PC、耦合器、I/O、运动控制、继电器和系统模块集成所有设备功能，这些模块可以根据具体应用进行配置和组合。
模块整体遵循设计一致性原则，符合各项国际标准，极大地减少了规划、装配、设备安装及维护工作。由于 MX-System 实现同样的需求所需的组件比传统控制柜的制造要少得多，因此在结构上比之前的解决方案更加紧凑， 不仅能够减少系统占地面积，同时还能提升系统利用率和灵活性。在控制系统生命周期的每个阶段，MX-System 相对传统控制柜都具有显著优势。
MX-System 可为轮胎与橡胶行业带来的主要优势包括：
- 防护等级高达 IP67，适用于恶劣的环境条件
- 相比传统控制柜无需额外散热费用，降低运营成本
- 灵活、可扩展的模块化系统
- 非常适合用于实现模块化设备方案，以减少占地面积
- 即插即用，减少安装和调试时间
倍福针对轮胎与橡胶行业的产品亮点
随着 EtherCAT 端子盒的推出，EtherCAT 现在可以在没有控制柜的场合中使用：这些端子盒结构坚固，能够直接安装在设备上使用。因此不再需要控制柜和专用的接线盒。这尤其对于想要解决，空间有限又想要用更新、更大的设备替换现有工厂中的老旧设备难题时有巨大优势。EP/EPP 端子盒也可用于因结构或环境原因（如对温度要求特别高）而难以使用接线盒的应用场景。EP/EPP 端子盒在模块化机械方案中也有很大的优势。
通过集成测量技术确保您的质量持续领先优势
测量技术对于满足较高的质量标准变得越来越重要 — 无论是在最后的轮胎测试阶段，还是从最早的生产阶段开始。高精度控制过程和高精度测量应用，倍福 I/O 系统可以直接实现 24 位分辨率以及大于 100 ppm 的精度等任务。 测量端子模块可以轻松集成到总线端子模块网段中 — 通过 PC 控制系统处理采集到的数据 — 无需额外硬件。使用 RFID 和条形码阅读器的集成式接口模块可以在整个生产过程中完整追踪轮胎情况。数据库系统的连接通过 TwinCAT 数据库服务器实现。
TwinCAT：可显著提升开发效率的通用自动化平台
具有良好开放性和可扩展性的 TwinCAT 自动化软件平台采用符合工业标准的 Windows 操作系统，是 PC 控制系统的核心。它给机械工程师提供了一个一致、统一的开发环境，让他们可以在这个环境中解决所有控制任务。TwinCAT 可以与所有常用现场总线系统和 PC 接口连接。全面的软件功能模块，加上各种控制算法、凸轮以及包括飞锯和凸轮盘在内的液压控制，可以显著简化编程工作，满足轮胎与橡胶行业的所有应用需求。
通过集成到 Microsoft Visual Studio® 中后，TwinCAT 3 在编程上具有更大的灵活性：除了面向对象的扩展 IEC61131-3 标准语言扩展外，C 和 C++ 以及 MATLAB®/Simulink® 现在也可用作实时应用程序的编程语言。由于 TwinCAT 3 具有多核能力，因此，可以近乎无限地扩展 PC 控制系统的自动化功能。
简单安全地上云
为工业 4.0 或物联网量身定制的现代工厂方案在处理效率、成本和质量方面都具备诸多优势。自动化平台标配集成多种接口，可以实现设备与主控计算机之间的标准化通信，确保云端安全数据传输。C60xx 超紧凑型工业 PC 可用于升级改造老旧设备，以满足数字化工厂要求。它是一款体积小巧、性能强大的物联网边缘控制设备，可以压缩和采集数据。C60 系列 PC 配备的是开放式接口，因此也可用作（多个）第三方控制器的网关。TwinCAT Analytics 可用于在云端进行数据分析。
倍福工业 PC 目前可以搭载的操作系统包括 Windows 和 TwinCAT/BSD。
具有高可扩展性：倍福驱动技术适用于所有应用
倍福的驱动产品可以与 TwinCAT 自动化软件提供的运动控制解决方案结合使用，构成一套先进而又完整的驱动系统。它具有模块化性和高可扩展性，可以为所有应用领域以及满足每个性能要求提供合适的解决方案。从结构超紧凑的伺服端子模块到用于中高性能的 AX8000 和 AX5000 系列 EtherCAT 伺服驱动器。AX 系列中集成的先进控制技术支持高速、高动态性定位操作。各种直线和旋转伺服电机都是完全根据伺服驱动器量身打造，适用于实现高动态和高精度多轴定位任务。 AM8000 系列伺服电机的最大特点是采用了单电缆技术：它将动力和反馈系统组合在一根标准电机电缆中，以降低硬件和调试成本，从而能够设计出体积更小巧、功能更强大的机床。通过可选的多反馈卡可以连接更多的编码器信号（EnDAT 2.2）。 EtherCAT 伺服端子模块价格经济、结构紧凑，非常适合用于实现小型控制任务。I/O 系统中可以提供最大 8 A 的解决方案，并能够连接防护等级为 IP20 或 IP67 的步进电机、伺服电机、直流电机和交流电机。
电机直接连接到 I/O 系统中
倍福非常注重紧凑型驱动技术的模块化性和可扩展性：各种 K-bus 或 EtherCAT 端子模块（IP20）支持连接直流或交流电机，以及不同性能等级的步进电机和伺服电机。此外，倍福的 EtherCAT 步进和直流电机控制端子盒（IP67）适用于没有控制柜的场合。紧凑型驱动产品系列中的伺服端子模块也可用于使用通用 PLC 系统改造或转换到其它现场总线系统。
倍福 EtherCAT I/O 系统中的 EL72xx 系列伺服端子模块在标准的高密度端子模块外壳中集成了一个完整的、可驱动最大功率达 200 W 的电机的伺服驱动单元，因此非常适用于安装空间狭小的应用场合。
- EL70xx 系列 EtherCAT 端子模块用于直接控制中低功率步进电机。只需更改少数几个参数，既可根据电机和具体的应用对端子模块进行调整。
- 带增量编码器的 EL7411 BLDC 电机端子模块将控制性能与超紧凑设计结合于一体，适用于中等功率的 BLDC 电机。由于它采用了高速控制技术和增量编码器接口，因此可以实现高速和高动态定位任务。大量监测功能显著提高了运行可靠性。EtherCAT 端子模块 EL7411 也可以轻松控制第三方电机。