對于需要將新鮮果蔬進(jìn)行罐裝的企業(yè)來講，時間就是一切。尋求生產(chǎn)線的自動化對他們來講是節(jié)省時間、成本的一個好辦法。

位于南卡羅萊納州Effingham的McCall農(nóng)場生產(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，各個超市需要大量不斷的進(jìn)貨才能滿足庫存需求。為達(dá)到盡可能高的生產(chǎn)效率，因此對設(shè)備停工和產(chǎn)品浪費要求非常嚴(yán)格。而且，McCall農(nóng)場要求所有食品在收獲10小時之內(nèi)必須裝入罐中。因此正常生產(chǎn)對其生產(chǎn)力至關(guān)重要。為使50萬平方英尺的工廠實現(xiàn)完全自動化操作，作為整個工程的一部分，McCall農(nóng)場安裝了4,000英尺的PROFIBUSI/O網(wǎng)絡(luò)，無數(shù)的觸摸屏HMI和70個由倍福(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)場的電氣工程師JasonDurant說。McCall使用3個倍福的C3640型號的工業(yè)PC和TwinCAT自動化軟件完成了整個工廠的過程控制任務(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存的最后階段都保持同步。通過觸摸屏，每個作業(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生產(chǎn)線每天輪換工作。“我們原來使用的軟件需要在線更改，但一次更改有時會引起計算機鎖死，停止生產(chǎn)，從而致使當(dāng)時生產(chǎn)的食品全部浪費掉。”JasonDurant說，“顯然，這不是一件好事情，我們不愿意改變除非絕對必要。”

提速程序轉(zhuǎn)換

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

TwinCAT可以讓用戶自定義功能塊UDFB，這從一開始就吸引了Durant的注意，實踐證明這個特色確實節(jié)約了大量的時間。“在我們的編程中，很多是可重復(fù)利用的，每一級都相同，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%的編程時間，”Durant說，“我們用了3種編程語言，分別是SFC、ST和LD，以便我們編程的需要。（在McCall農(nóng)場罐裝生產(chǎn)線中使用TwinCAT之后，減少了生產(chǎn)停工和浪費現(xiàn)象。試車時間降低了30%～40%。）

軟件的轉(zhuǎn)換是無縫的，以致McCall農(nóng)場的機器操作工不知道他們已經(jīng)轉(zhuǎn)向了TwinCAT。“一切正常運行，沒有什么大問題，”Durant說，“我們升級了現(xiàn)在的HMI程序，它可通過OPCServer直接和TwinCAT通訊。”

罐裝過程

McCall農(nóng)場裝罐的新鮮水果和蔬菜是從美國東南部的農(nóng)場買來的，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)這個農(nóng)場，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)品會在檢查時被剔除出來。好的產(chǎn)品送到漏斗中，漏斗給每個罐子裝入合適的產(chǎn)品量。裝好食品后，罐子被密封起來送到一個連續(xù)旋轉(zhuǎn)的蒸煮機中，根據(jù)FDA標(biāo)準(zhǔn)精心烹飪和冷卻。然后這些罐子被臨時捆扎起來等待貼標(biāo)簽。在最后一個階段，罐子被送到貼標(biāo)線上進(jìn)行貼標(biāo)，包裝和重新捆扎，等待直接送往購買者那里。

獲得巨大收益

由于TwinCAT運行在微軟的Windows實時核中，并獨立于操作系統(tǒng)的其他進(jìn)程，使McCall農(nóng)場避免了潛在的浪費，從而節(jié)約了很可觀的費用。即使計算機被鎖起來了，Durant無法立刻去修正錯誤。但由于TwinCAT運行在自己的實時核中，整個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：“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個輪流作業(yè)的廚師和4個裝罐的廚師將不得不離開這個崗位，由于使用了新的控制軟件，避免了此類的損失。”

由于這個吸引人的自動化套件，Durant和McCall農(nóng)場對未來的解決方案充滿信心。Durant說，如果我們想增加一個設(shè)備或者修改現(xiàn)在的工藝，實施起來非常容易。而且我們還可以簡單的離線模擬我們的變化，即在物理上不連接硬件。這可使我們在工廠實際運行代碼之前實施優(yōu)化�？傊�，獲得的最大受益是很高的可靠性和有保障的正常生產(chǎn)時間。