對(duì)于需要將新鮮果蔬進(jìn)行罐裝的企業(yè)來(lái)講，時(shí)間就是一切。尋求生產(chǎn)線的自動(dòng)化對(duì)他們來(lái)講是節(jié)省時(shí)間、成本的一個(gè)好辦法。

位于南卡羅萊納州Effingham的McCall農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)各種各樣的罐裝水果和蔬菜，這些罐裝食品被冠以“Margaret  Holmes”品牌在美國(guó)南部的各大超市內(nèi)銷售。由于這些食品銷售情況非常好，各個(gè)超市需要大量不斷的進(jìn)貨才能滿足庫(kù)存需求。為達(dá)到盡可能高的生產(chǎn)效率，因此對(duì)設(shè)備停工和產(chǎn)品浪費(fèi)要求非常嚴(yán)格。而且，McCall農(nóng)場(chǎng)要求所有食品在收獲10小時(shí)之內(nèi)必須裝入罐中。因此正常生產(chǎn)對(duì)其生產(chǎn)力至關(guān)重要。為使50萬(wàn)平方英尺的工廠實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化操作，作為整個(gè)工程的一部分，McCall農(nóng)場(chǎng)安裝了4,000英尺的PROFIBUSI/O網(wǎng)絡(luò)，無(wú)數(shù)的觸摸屏HMI和70個(gè)由倍福(Beckhoff)I/O組成的站。

“選擇PROFIBUS（用于所有控制）和Ethernet（用于信息和數(shù)據(jù)采集）是考慮到它們的速度和多功能性，”McCall農(nóng)場(chǎng)的電氣工程師JasonDurant說(shuō)。McCall使用3個(gè)倍福的C3640型號(hào)的工業(yè)PC和TwinCAT自動(dòng)化軟件完成了整個(gè)工廠的過(guò)程控制任務(wù)。

所有設(shè)備和部門緊密聯(lián)系在一起，從準(zhǔn)備階段到產(chǎn)品放在走廊里等待儲(chǔ)存的最后階段都保持同步。通過(guò)觸摸屏，每個(gè)作業(yè)區(qū)的操作員都能夠停止逆流生產(chǎn)。如果不需要更多產(chǎn)品，裝罐車間能夠停止檢查區(qū)的工作。同樣，裝備階段能夠停止走廊段的工作。過(guò)去，控制軟件在食品鏈中是脆弱的一環(huán)。McCall所用的分類配全的罐盒和各種袋子需要四個(gè)生產(chǎn)線每天輪換工作。“我們?cè)瓉?lái)使用的軟件需要在線更改，但一次更改有時(shí)會(huì)引起計(jì)算機(jī)鎖死，停止生產(chǎn)，從而致使當(dāng)時(shí)生產(chǎn)的食品全部浪費(fèi)掉。”JasonDurant說(shuō)，“顯然，這不是一件好事情，我們不愿意改變除非絕對(duì)必要。”

提速程序轉(zhuǎn)換

2002年，公司開(kāi)始尋找替代的控制軟件編程。Durant認(rèn)為軟件已經(jīng)成為問(wèn)題的根源。“當(dāng)我們聯(lián)系到倍福，我們對(duì)他們?nèi)�面的技術(shù)支持印象非常深刻，”Durant說(shuō)，“回想當(dāng)時(shí)，雖然軟件需要完全改變，但對(duì)整個(gè)工藝有利。另外一個(gè)收益就是成本：TwinCAT要比其他的軟件便宜25%，而且，還可以每年免費(fèi)升級(jí)。”

TwinCAT可以讓用戶自定義功能塊UDFB，這從一開(kāi)始就吸引了Durant的注意，實(shí)踐證明這個(gè)特色確實(shí)節(jié)約了大量的時(shí)間。“在我們的編程中，很多是可重復(fù)利用的，每一級(jí)都相同，只是位不同而已，”他解釋道。

它能夠轉(zhuǎn)換現(xiàn)有的程序，并簡(jiǎn)化代碼。這在執(zhí)行中節(jié)約了可觀的代碼空間，但更重要的是，程序變得易于修改和調(diào)試。“這大約節(jié)省了30%～40%的編程時(shí)間，”Durant說(shuō)，“我們用了3種編程語(yǔ)言，分別是SFC、ST和LD，以便我們編程的需要。（在McCall農(nóng)場(chǎng)罐裝生產(chǎn)線中使用TwinCAT之后，減少了生產(chǎn)停工和浪費(fèi)現(xiàn)象。試車時(shí)間降低了30%～40%。）

軟件的轉(zhuǎn)換是無(wú)縫的，以致McCall農(nóng)場(chǎng)的機(jī)器操作工不知道他們已經(jīng)轉(zhuǎn)向了TwinCAT。“一切正常運(yùn)行，沒(méi)有什么大問(wèn)題，”Durant說(shuō)，“我們升級(jí)了現(xiàn)在的HMI程序，它可通過(guò)OPCServer直接和TwinCAT通訊。”

罐裝過(guò)程

McCall農(nóng)場(chǎng)裝罐的新鮮水果和蔬菜是從美國(guó)東南部的農(nóng)場(chǎng)買來(lái)的，有桃，谷物，黃秋葵，南瓜，豆，多葉的綠色植物和花生。一旦卡車到達(dá)這個(gè)農(nóng)場(chǎng)，每種產(chǎn)品都有它的卸貨區(qū)，在進(jìn)入生產(chǎn)工序之前，產(chǎn)品要經(jīng)過(guò)一系列的清洗箱進(jìn)行徹底的清洗。

不能食用的產(chǎn)品和壞的產(chǎn)品會(huì)在檢查時(shí)被剔除出來(lái)。好的產(chǎn)品送到漏斗中，漏斗給每個(gè)罐子裝入合適的產(chǎn)品量。裝好食品后，罐子被密封起來(lái)送到一個(gè)連續(xù)旋轉(zhuǎn)的蒸煮機(jī)中，根據(jù)FDA標(biāo)準(zhǔn)精心烹飪和冷卻。然后這些罐子被臨時(shí)捆扎起來(lái)等待貼標(biāo)簽。在最后一個(gè)階段，罐子被送到貼標(biāo)線上進(jìn)行貼標(biāo)，包裝和重新捆扎，等待直接送往購(gòu)買者那里。

獲得巨大收益

由于TwinCAT運(yùn)行在微軟的Windows實(shí)時(shí)核中，并獨(dú)立于操作系統(tǒng)的其他進(jìn)程，使McCall農(nóng)場(chǎng)避免了潛在的浪費(fèi)，從而節(jié)約了很可觀的費(fèi)用。即使計(jì)算機(jī)被鎖起來(lái)了，Durant無(wú)法立刻去修正錯(cuò)誤。但由于TwinCAT運(yùn)行在自己的實(shí)時(shí)核中，整個(gè)工序能夠得以正常進(jìn)行，從而將生產(chǎn)損失降低為零。

Durant說(shuō)：“如果我們?nèi)匀皇褂靡郧暗能浖�，我們肯定要損失幾千美元，而且我們5個(gè)輪流作業(yè)的廚師和4個(gè)裝罐的廚師將不得不離開(kāi)這個(gè)崗位，由于使用了新的控制軟件，避免了此類的損失。”

由于這個(gè)吸引人的自動(dòng)化套件，Durant和McCall農(nóng)場(chǎng)對(duì)未來(lái)的解決方案充滿信心。Durant說(shuō)，如果我們想增加一個(gè)設(shè)備或者修改現(xiàn)在的工藝，實(shí)施起來(lái)非常容易。而且我們還可以簡(jiǎn)單的離線模擬我們的變化，即在物理上不連接硬件。這可使我們?cè)诠�廠實(shí)際運(yùn)行代碼之前實(shí)施優(yōu)化。總之，獲得的最大受益是很高的可靠性和有保障的正常生產(chǎn)時(shí)間。