开发负责人 Frank Pahl(AZO;右侧)和过程行业销售工程师 Thomas Stumpf(Festo)

会独立“思考”的驳接舱

乍看之下,散装物料搬运这个领域似乎很简单:移动、灌装和运送。然而,处理各种不同材料的艺术体现在细节上,例如称重站的容器驳接和拆接。在此过程中,可能会发生交叉污染并释放出灰尘。AZO CleanDock 可以防止此类问题。它的最新一代产品可以实现更多功能:它可以独立“思考”。Festo 模块化电气终端 CPX 的集成控制器 CEC 直接连接到驳接舱,可确保更高的过程可靠性并可缩短调试时间。

容器几乎无声地滑入到位,平稳地接近目的地:CleanDock。精致的不锈钢材质。整洁、从容且可靠。然后到站了。主动部分的气动抓取系统从上方推进,抓住被动部分的容器盖子并提起盖子。两到三次的泄气声表明计量元件和目标容器已无缝连接。主动部分的柔性补偿器能够精确为容器下方的称重计去皮,与容器已容纳的产品数量无关。然后开始灌装散装物料。该过程结束后,主动和被动部分会优雅而彻底地相互分离,然后容器将移至下一个灌装站。从外面无法看到的情况是,几乎整个灌装过程都是由 CleanDock 本身分散控制的。

开拓性的一步

“我们的系统可以运输和分配您能想象到的所有散装物料类型”,奥斯特尔布尔肯的 AZO GmbH + Co. KG 的开发主管 Frank Pahl 说。“物料的范围从婴儿食品的奶粉和配料到药品和清洁剂以及各种塑料和颜料,例如湿涂料生产。谈到我们在食品、生命、化学和聚乙烯四个业务领域中已实现的各种应用,几天也说不完”。AZO 在散装物料搬运领域拥有 70 多年的历史,在全球拥有 1,000 多名员工。目前最具开拓性的创新是最新一代 CleanDock。借助这一系统,AZO 及其长期合作伙伴和自动化专家 Festo 朝着快速调试、减少错误和提高散装物料灌装的安全性方面迈出了重要的一步。为此,CleanDock 采用了分散控制器形式的智能,因此在过程中具有自主性。虽然过程控制系统在控制技术角度来看是掌控大局,但带有集成控制器 CEC 和 Festo 阀岛 MPA 的模块化电气终端 CPX 承担了驳接和拆接程序的详细过程。

CleanDock 和带有集成的分散式控制器 CEC 和阀岛 MPA 的电气终端 CPX。

CleanDock 的“大脑”是模块化的电气终端 CPX,该终端带有集成的分散式控制器 CEC 和阀岛 MPA。

安全是重中之重

“散装物料搬运本身就是一门艺术,需要很多经验”,Frank Pahl 说。“一把面粉比一辆装满碎石的卡车含有更多的颗粒。搬运塑料时会形成臭名昭著的天使头发,而化妆品和药品中较高的研磨度和较小的细粉则每天给我们带来新的挑战。散装物料和散装物料技术还在发展之中。我们的系统必须毫无问题地处理这些任务,而且确实也做到了。我们为此感到自豪”。散装物料行业的两个最大挑战是如何防止交叉污染和不必要的粉尘释放。一方面,目标是产品纯度,另一方面是员工保护。在过去的几年中,AZO 越来越专注于制药和食品行业,尤其是化学行业。搬运散装物料时,可能会导致操作人员的健康问题,例如过敏性食品中的灰尘。此外,防爆和防护起着重要作用。运输和搬运原材料以及中间产品和成品需要使用大量不同的容器,这对于散装物料系统的设计人员来说并不容易。其中包括集装袋、桶、麻袋和便携式容器。与其他行业一样,灵活性正成为散装物料搬运中越来越重要的因素。

环境空气中无粉尘

Pahl 强调说:“要使产品停留在目标位置,在目标容器和计量装置中,必须在驳接前将两者都关闭,”。这听起来很简单,但事实并非如此。通常情况下,问题在于细节。“我们绝对不希望任何粘附在计量装置直落管内部的产品在驳接之前和分离之后脱落,弄脏地板或将灰尘释放到环境空气中。” AZO 使用 CleanDock 实现了这一目标。在灌装之前和之后,计量装置和容器保持气密密封。Pahl 说,“尽管市场上某些双锥体系统不能始终确保没有残留效应,但 CleanDock 始终通过密封过程中涉及的元件的线接触来保证这一点”。通过在 CleanDock 中使用这种技术,AZO 可以非常有意识地将自身定位在经典的对接系统和制药业常见的密封系统之间,例如分流阀。



分散控制,降低复杂性

使用 Festo 的气动直线驱动器将被动部分与主动部分对接。它们还用于打开和关闭主动部分中的锥形密封件以灌装目标容器,以及锁定和拧紧主动部分和被动部分。气动振动器用于松散计量装置中残留的所有散装物料残留物。气动驱动器由带有集成控制器 CEC 和阀岛 MPA 的模块化电气终端 CPX 控制。在以前版本的 CleanDock 中,阀岛 CPV 由过程控制系统集中控制,而 CPX-CEC 的分散式控制器现在直接在工作台上实现控制序列。这尤其减少了调试时间。“有些散料厂在筒仓中存储 80 多种原材料”,Frank Pahl 解释说。“到目前为止,我们在工厂中安装的 CleanDock 数量最多大约 60 个”。迄今为止,由于有如此众多的灌装站,因此编程和调试的工作量一直相对较高。随着通过过程控制系统控制的单元数量的增加,错误的可能性也会增加。“分散地控制 CleanDock 可以加快工厂的调试速度,并降低发生错误的风险”,Pahl 说。“过程控制系统所做的所有工作就是发出驳接和拆接的命令。CleanDock 自身负责所有详细操作。在调试过程中,程序员不必担心现场的这些详细过程。”

运行中的 CleanDock 系统。Festo 的 CPX-CEC 可以分散和自主地控制驳接和拆接。



模块化、灵活、开拓性

Festo 的模块化电气终端 CPX 具有集成的控制器 CEC 和阀岛 MPA,为分散的智能化提供了统一接口,并能够完全控制机器或更复杂的子系统。作为适用于电气和气动元件的自动化平台,它可以将气动和电气控制链简单、快速、灵活地连接到不同的自动化系统和公司特定的标准。整个系统只需使用 CODESYS 进行编程即可。减少了接口,简化了工程设计和搬运过程,并提高了机器和工厂的可靠性。

除此之外,还有一个基本方面在世界范围内对于工厂的未来越来越重要,也就是模块化。自动化功能越来越多地分布在各个模块中。过程管理级别只是定调。提高灵活性和简化处理的关键在于集成且分散式的智能。当过程控制系统调用某一项功能时,它不需要详细了解存储的过程步骤。智能模块(例如 AZO 中带有阀岛 MPA 的 CPX-CEC)可以解决此问题。

携手迈向模块化的未来

AZO 和 Festo 在这里已经成功实现的目标与目前正在详细讨论并由 NAMUR/ZVEI(德国电气和电子制造商协会)、机器制造商和操作员以及模块化生产工厂自动化研究机构共同制定的目标相一致。各个模块的分散和完全自动化降低了系统操作人员面临的复杂性并缩短了产品上市时间。

单个模块也可以针对库存进行生产,并且可以轻松进行调整。系统可以使用其他模块轻松扩展。这样,系统建造商可以对全球市场不断变化的需求做出更加灵活的反应。作为自动化专家,Festo 积极参与概念和标准的设计,这些概念和标准推动并简化了模块化工厂现在和未来的自动化。

AZO GmbH & Co. KG
Rosenberger Strasse 28
74706 Osterburken
德国

www.azo.com

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