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　　在傳統的自動化控制架構中，通常采用獨立的控制器分別實現邏輯控制與運動控制，其中邏輯控制采用PLC(可編程邏輯控制器)，運動控制采用嵌入式MC(運動控制器)，由于PLC與MC之間需要進行頻繁的數據交換與同步，這往往成為制約系統總體性能的瓶頸。

　　邁進工業(yè)4.0時代，生產具有邏輯/運動控制功能的機器，在同一個硬件平臺上實現PLC與MC，以及邏輯控制與運動控制的無縫集成，是提高PLC與MC之間通訊速度的頗具前景的技術途徑。與此同時，提供監(jiān)測、分析和預防性維護功能的內置云平臺連接，并支持網絡安全的控制器成為眾多廠商爭相競逐的焦點。

　　施耐德電氣作為全球能效管理和自動化領域的專家，緊跟時代發(fā)展的脈搏，長期致力于為客戶提供安全、可靠、高效、經濟以及環(huán)保的能源和過程管理。

　　施耐德電氣推出的Modicon M262邏輯/運動控制器+Lexium28S運動伺服驅動組成的全新同步運動控制解決方案，作為EcoStruxure Machine平臺的一部分，采用施耐德電氣專有的行業(yè)應用庫，支持 IEC61131多種語言編程，融合IoT技術的系統架構，提供本地部署的互聯互通產品、邊緣控制關鍵技術、應用、分析與服務的完整產品，極大地提升編程效率，縮短系統開發(fā)時間。

　　其中，Modicon M262邏輯/運動控制器具有嵌入式直接云平臺接入和加密通信協議，最多可支持五個獨立以太網開放通信網絡，能夠在要求嚴苛的應用條件下實現快速的邏輯與運動控制。Lexium28S伺服驅動器結構緊湊，可輕松安裝于狹小空間，從而縮小設備尺寸并降低設備成本。該方案具有強大的運動控制能力，可以幫助用戶提高設備綜合性能，以滿足諸如包裝、印刷、材料加工、電子電工和鋰電等不同行業(yè)客戶對伺服系統高性能、高精度和高速度的要求。

圖 1 Lexium 28S 運動伺服驅動器

圖 2 Modicon M262 邏輯 / 運動控制器

　　1 四大“絕密武器”

　　(1)一拖1806

　　對大多數機械生產商而言，設備制造產業(yè)鏈條上所需要的零部件往往數量繁多、千差萬別，越來越多的廠家選擇通過大批量外部采購的方式滿足生產需求。歷經二十余年的發(fā)展，成都三可實業(yè)有限公司(簡稱：成都三可)已成長為中國食品糖果包裝行業(yè)領先的技術供應商，為全球46個不同國家和地區(qū)的客戶提供產品與服務，深受客戶信賴。

　　雖然成都三可自主研發(fā)生產的包裝機包含連桿、傳動件在內的關鍵零部件多達3000個，上千種零部件全部自制將

　　大大增加機器的制造成本，基于整機系統層面保證產品質量的考慮，極具敬業(yè)、專注和精益求精“工匠精神”的成都三可掌門人杜先國仍然選擇這條“正確且艱難”的道路。

　　隨著時代的變遷，食品精美的產品包裝日益成為刺激消費者購買欲的影響因素之一，在邁向世界一流食品包裝設備高端市場的進程中，往往需要根據客戶需求進行“小批量、多品種”的定制，成都三可工廠自制的上千種機械零部件，迫切需要模塊拓展能力異常強大的控制器進行支撐，而這一需求恰巧與施耐德電氣所提供的Modicon M262+Lexium 28S SercosⅢ百兆總線同步運動控制解決方案不謀而合。

圖 3 EcoStruxure 機器自動化平臺

　　據了解，M262邏輯與運動控制器的擴展能力非常強大，支持SercosⅢ高速運動控制總線，可實現4軸/8軸/16軸同步運動控制，本體自帶14個模塊，同時還可以進行分布式擴展，最多可以擴展1806個模塊，分別支持速度模式、位置模式、扭矩控制以及電子齒輪、電子凸輪等功能，助力成都三可輕松應對各產品包裝的差異化需要。

　　(2) 數據全上云

　　面對高昂且短缺的勞動力成本，國內越來越多(包括成都三可在內)的制造企業(yè)紛紛通過數據上云來節(jié)省企業(yè)IT人力開支。據了解，其優(yōu)勢主要體現在以下兩方面：其一、大多數中小企業(yè)并沒有龐大的IT預算開支，與購買一般物理硬件相比，采用具備資源共享與彈性供應特性的數據上云服務則要便宜得多。

　　其二、由于數據云所具備的靈活與移動性，且不受空間限制，企業(yè)可將數據訪問拓展至手機、PC、平板等多種設

　　備，實現運維人員在多種工作場景下輕松操控，大大提高工作效率。

　　M262邏輯/運動控制器將IT與OT技術快速融合，支持5個獨立的結構化以太網絡 (M262 中內嵌2個端口，TMSES4 的擴展端口多達3個)，通過EtherNet/IP和 SercosⅢ兩種不同的協議在同一條網絡并行，簡化設備布線，集成OPC UA、PackML 或 SQL 等多項支持物聯網的開放通訊協議，輕松整合至生產工廠、生產線、ERP、MES、SCADA系統中，提供每個運營及其執(zhí)行情況的完整適同。

　　據了解，此產品方案的優(yōu)勢在于無需額外增加網關進行數據中轉，不擔心內存設備漲價，使機器到機器、機器到工廠，以及機器到云端，都能高效、靈活的連接，并實現遠程監(jiān)測、分析和預防性維護等工業(yè)物聯網典型應用，大力提高設備的互聯互通性，節(jié)省大量的人力成本。

　　與此同時，作為一款嵌入式控制器，施耐德電氣Modicon M262邏輯與運動控制器主CPU采用Xilinx(賽靈思)ZYNQ-7000系列處理器，搭載雙核ARM Contex-A9 MPCore系統，采用風河Wind River 的VxWorks操作系統，將Flash、Ram和NV Ram作為內部主要存儲空間，從而保證整體系統架構的穩(wěn)定與安全性。

　　(3) 網絡安全毫無破綻

　　民以食為天，食以安為先。食品安全不僅是食品企業(yè)經營存續(xù)的生命線，更是企業(yè)的良心和底線。根據食品安全相關法規(guī)，食品生產經營者需建立追溯體系，保證食品安全。國家鼓勵食品生產經營企業(yè)采用信息化手段采集、留存生產經營信息，在數字化浪潮席卷而來的今天，對生產數據全過程的追溯提出更高的要求。

　　除了對單機設備的數據監(jiān)控，成都三可嘗試對整條包裝生產線進行產線級監(jiān)控。在其潤喉糖包裝生產線項目中，成都三可借助施耐德電氣EcoStruxure機器SCADA專家助力終端客戶用戶滿足FDA對數據完整性、批次記錄的嚴格要求，包括電子簽名、機器操作步驟、操作員、設定參數在內的關鍵信息生成電子記錄，并做到生產過程中所有數據3個月內可追溯。

　　M262邏輯/運動控制器支持JSON 和 TLS 加密通信、網絡分離、Achiles 認證、OPC UA serve 和client用戶訪問/權限管理等網絡安全保障功能，在提高設備互聯互通的基礎上，網絡安全性功能也得到極大的提升。據了解，Modicon M262邏輯/運動控制器+Lexium28S運動伺服驅動方案已獲得網絡安全防護頒獎典禮十佳產品等多項大獎。

　　(4) CPU每秒運行3.3億次

　　眾所周知，糖果等即食類產品銷售具有一定的周期性，國內元旦、春節(jié)、情人節(jié)、中秋節(jié)等節(jié)日往往是銷售高峰期，這要求糖果等食品制造商及時靈活調整產能，高效應對節(jié)假日期間激增的消費需求。

　　由于工控自動化技術的日益先進，其集成度越來越高，CPU內部晶體管的數量，從最初的2200多個發(fā)展到今天的數十億個，增加了數百萬倍，CPU越快，同步速度越快，精度越高。施耐德電氣Modicon M262邏輯/運動控制器有著高于市場同級別控制器平均水平的運動性能和CPU運行速度，可實現每秒3.3億次的雙字運算。

　　此外，消費者審美和對包裝性功能需求的快速變化，需要盡快將新產品投向市場，搶占先機，成都三可一方面借助施耐德電氣EcoStruxure機器專家平臺預先封裝、可重復使用的功能塊，融合包裝行業(yè)的精深知識，避免重復性編程工作，另一方面在施耐德電氣工程師豐富的操作經驗、過硬且懂工藝的技術水平幫助下完成現場調試，大大減少客戶設備的出廠時間。

　　2 結語

　　施耐德電Modicon M262+Lexium 28S Sercos Ⅲ 百兆總線同步運動控制解決方案身懷四大絕密“武器”，為工控自動化客戶提供更高品質解決方案。