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解決方案

激光打標(biāo)應(yīng)用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

星之球激光 來源:Lanmark Controls2015-04-17 我要評論(0 )   

在1964年于紐約舉辦的世界博覽會(World 's Fair)上,包括通用汽車(GM)、西屋電氣(Westinghouse)和IBM等在內(nèi)的公司紛紛展示

在1964年于紐約舉辦的世界博覽會(World 's Fair)上,包括通用汽車(GM)、西屋電氣(Westinghouse)和IBM等在內(nèi)的公司紛紛展示了計算機未來的發(fā)展以及它們可能在制造業(yè)和通訊行業(yè)發(fā)揮的重要作用。例如,IBM展示了如何使用計算機進(jìn)行手寫識別。觀眾寫上日期,計算機就會查找在該日期內(nèi)發(fā)生的事件。在貝爾系統(tǒng)(Bell System)的展館,觀眾可以用Picturephone(由座機電話和視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成)撥打可視電話。觀眾也可以撥打至加利福尼亞的迪斯尼樂園中舉辦的姐妹展。但是結(jié)果表明人們并不喜歡可視電話,因為他們認(rèn)為這種系統(tǒng)太笨重,用起來很不方便,而且會侵犯自己的隱私!

顯然,在過去五十年中,計算機技術(shù)發(fā)生了翻天覆地的變化,我們使用計算機的方式也不例外。感謝互聯(lián)網(wǎng),我們?nèi)缃窨梢苑奖愕睾团笥鸭八麄兊挠嬎銠C連接在一起。如今,“智能”以及聯(lián)網(wǎng)式的各種設(shè)備使我們能夠與世界另一端的同事聯(lián)系,或是即便我們不在家也可以調(diào)節(jié)恒溫器。

將智能設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)連接在一起,就是所謂的“物聯(lián)網(wǎng)”。但我們所說的智能設(shè)備并不局限于消費品:借助最近的創(chuàng)新,制造行業(yè)也可以實現(xiàn)這種“智能”化,這將允許工廠的自動化網(wǎng)絡(luò)中的各種設(shè)備、機器和儀器彼此之間實現(xiàn)無縫通信。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(Industrial Internet of Things,簡稱IIoT)這一術(shù)語是由自動化世界雜志(Automation World)的Richard Nass提出,這一創(chuàng)新正在改變制造行業(yè)的面貌。根據(jù)Manufacturing.net 網(wǎng)站的數(shù)據(jù),IIOT市場價值高達(dá)14萬億美元,制造業(yè)占據(jù)了27%的份額。IIOT由硬件和軟件、器械、系統(tǒng)集成、工廠網(wǎng)絡(luò)以及云技術(shù)組成。對制造商來說,五年前他們只能在想象中出現(xiàn)的事情,如今在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的幫助下終于可以實現(xiàn)了。

激光打標(biāo)變?yōu)?ldquo;智能”

借助技術(shù)的進(jìn)步,IIOT讓制造商現(xiàn)在能夠自動執(zhí)行許多以前必須人工操作的作業(yè)。工廠網(wǎng)絡(luò)中的多個設(shè)備和機器可以處理PLC可編程控制器系統(tǒng)的輸入和輸出數(shù)據(jù),例如根據(jù)預(yù)先確定的參數(shù)來自動啟動和停止生產(chǎn)程序。IIOT讓制造商可以集中控制工廠中的所有機器和設(shè)備,例如Lanmark Controls公司推出的新一代“智能”LEC激光打標(biāo)控制板(圖1)。


1:Lanmark Controls公司的“智能”LEC激光打標(biāo)控制板。

通過將這些新的“智能”控制板連接到工廠網(wǎng)絡(luò),并與PLC實現(xiàn)通信,系統(tǒng)集成商創(chuàng)造的激光打標(biāo)系統(tǒng)能滿足以下挑戰(zhàn):同時遠(yuǎn)程管理多個作業(yè)或多條自動化生產(chǎn)線,這樣能提高效率并精簡動作和空間。

在智能控制板出現(xiàn)前,大的制造商,例如一個在韓國的圖制造商會有多臺電腦,每臺電腦控制一臺激光打標(biāo)機。如果要改變作業(yè)計劃,工廠里的工程師需要在每臺電腦上手動上傳新工作,這個過程非常費時并且低效。而借助如今的新型激光打標(biāo)控制板,這個制造商如今只有一個多LEC的PLC控制板。當(dāng)他們想改變作業(yè)時,工程師只需在PLC上進(jìn)行更改,然后網(wǎng)絡(luò)中的所有機器都會執(zhí)行同樣的操作。

此外,如果一名工廠經(jīng)理將工廠網(wǎng)絡(luò)中的智能激光打標(biāo)控制板連接到互聯(lián)網(wǎng),這將在系統(tǒng)維護(hù)、監(jiān)控、操作、遠(yuǎn)程故障診斷和產(chǎn)品支持等方面開辟新的可能性。例如,用戶可以選擇讓設(shè)備自動升級,或者允許全球范圍的客戶或開發(fā)商將他們的激光打標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計方案遠(yuǎn)程上傳到系統(tǒng)中。

LEC是如何工作的

LEC的工作方式類似于iPod。在iPod中,你可以下載歌曲然后選擇想要播放的歌曲,你可以無序播放這些歌曲,或是按照預(yù)設(shè)的列表來播放。

在LEC激光打標(biāo)控制器中,工廠的員工可以從工廠網(wǎng)絡(luò)中選擇預(yù)先編程好的激光打標(biāo)作業(yè)。工廠的工程師可以動態(tài)地接入控制板,來更改跟蹤和可追溯性信息,例如日期、時間和批次,也可以接入生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫程序來更改打標(biāo)信息。

控制板如何實現(xiàn)智能化

在IIOT領(lǐng)域,LEC的優(yōu)勢在于它能給制造商提供多種接入的方法(圖2)。其中一個方法是使用應(yīng)用程序接口(Application Programming Interface)或是遠(yuǎn)程API來輸入和檢索并取回信息。作為通信協(xié)議通道,遠(yuǎn)程API可以在LEC與PLC或工廠后臺數(shù)據(jù)庫之間實現(xiàn)信息交流。


2:LEC為工業(yè)制造商提供了多個接入方法(插入的圖片由Mecco Marking and Traceability、康耐視公司和Rockwell Automation提供)。

Mecco Marking & Traceability公司的總裁David Sweet說:“從歷史上看,打標(biāo)系統(tǒng)一直不能直接與PLC進(jìn)行通信。制造商面臨的一個挑戰(zhàn)就是將自動化零件打標(biāo)融入他們的工序中。遠(yuǎn)程API的雙向通信能力對我們來說非常關(guān)鍵。它使我們能夠做到以前不能實現(xiàn)的事情:將客戶的PLC可編程控制器與激光打標(biāo)設(shè)備進(jìn)行無縫連接。”

根據(jù)Sweet 介紹,Mecco 開發(fā)的EtherMark是一種以太網(wǎng)IP通信解決方案,能滿足智能化制造的需求,有效簡化了激光打標(biāo)系統(tǒng)的自動化及其與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的通信。

Sweet表示:“這意味著,客戶可以立即加載PLC中的配置文件,其中包含了常用的目標(biāo)模型(或指令集),例如加載文件、發(fā)送動態(tài)信息,或是打標(biāo)的x-y坐標(biāo)位置。他們通過PLC可以在八分鐘之內(nèi)完成LEC的編程,節(jié)省數(shù)小時的編程時間。”

內(nèi)置的遠(yuǎn)程API功能還能讓制造商通過使用電腦、PLC或是其他連接設(shè)備來控制LEC。借助此功能,系統(tǒng)集成商設(shè)計的激光打標(biāo)設(shè)備可以讓工廠的工程師遠(yuǎn)程接入這些設(shè)備,同時還能以各種方式來操縱和控制數(shù)據(jù),包括TCP/IP協(xié)議以及通過網(wǎng)絡(luò)中的電腦、PLC或者智能手機/平板電腦發(fā)出的串口命令。

另一個巨大的優(yōu)勢是數(shù)據(jù)。由于遠(yuǎn)程API能實現(xiàn)信息交流,LEC因而能夠收集數(shù)據(jù),并在制造商需要做出一些關(guān)鍵決定時提供重要信息,例如是否增加第二班次,分析一條生產(chǎn)線的效率比另一條低的原因,或是在規(guī)定時間內(nèi)打標(biāo)了多少個小零件。

遠(yuǎn)程API 還能實現(xiàn)復(fù)雜的激光打標(biāo)功能:例如一家制造商使用遠(yuǎn)程API來配合一條高速自動化玻璃瓶打標(biāo)生產(chǎn)線。用一個攝像頭來查證剛出爐的“熱”瓶,一旦通過檢查,就會將此信息以“是/否”或“0/1”的格式傳遞到LEC中。如果瓶子通過檢驗,它將被打標(biāo)上一個遞增的序列號和二維條碼;如果它沒有通過檢驗,它將被打標(biāo)上一個“廢品”代碼。所有這一切都發(fā)生在幾分之一秒內(nèi)。

網(wǎng)絡(luò)上的“節(jié)點”

智能激光打標(biāo)控制板可以與工廠網(wǎng)絡(luò)連接起來,就像你的打印機通過WIFI或以太網(wǎng)連接到家中的網(wǎng)絡(luò)(圖3)。通過控制網(wǎng)絡(luò)中的多個激光打標(biāo)控制板,制造商可以在多條生產(chǎn)線中同時實現(xiàn)產(chǎn)品或者零件的劃片、切割、打標(biāo)等工序,啟動或停止進(jìn)行中的作業(yè),或是更換作業(yè),甚至打標(biāo)移動的零件。


3:智能激光打標(biāo)控制板通過WiFi或以太網(wǎng)連接到一家工廠的網(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)LEC檢測到一臺機器上有什么不妥時,它還可以向工廠經(jīng)理發(fā)送通知。如果系統(tǒng)允許的話,工廠經(jīng)理可以確定問題的根源并立即處理它,這一切都是通過使用他們的智能手機或平板電腦來以遠(yuǎn)程方式實現(xiàn)的。經(jīng)營者和經(jīng)理只需使用他們設(shè)備上的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器就可以查看機器的狀態(tài)并控制它們。

不再需要電腦

借助智能激光控制板,系統(tǒng)集成商可以建立一個不需要電腦的激光打標(biāo)系統(tǒng);該系統(tǒng)安裝在工廠車間或生產(chǎn)線上,只需簡單地將其“插”入網(wǎng)絡(luò)中就可以成為“智能”化生產(chǎn)環(huán)境中的一個部分了。因為LEC是一個“獨立”的控制板,制造商可以不必加入一臺個人電腦?,F(xiàn)在這個控制板成為了智能化網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點,能夠在需要的時候與API通信,或是在準(zhǔn)備好之前保持“沉默”。

Lanmark Controls看到了市場對智能激光打標(biāo)系統(tǒng)的需求,因而開發(fā)出了這一高性能的LEC控制板,它可以無縫接入到新的自動化系統(tǒng)。實時通信、分析和使用數(shù)據(jù),在整個工廠環(huán)境內(nèi)的互聯(lián)互通能力,如今這些都是制造商考慮的關(guān)鍵要素。Lanmark Control的新型“智能”LEC控制板是滿足上述需求的出色選擇。

◆ 說明:EtherMark是Mecco Marking &Traceability公司的商標(biāo)。

◆ CHRIS OSKIRKO (coskirko@lanmarkcontrols.com)是Lanmark Controls公司(總部位于馬薩諸塞州的Acton)主管市場和銷售的副總裁。

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