四十年前,當倍福將工業計算機提升至中央控制系統的地位時,一場范式轉變悄然發生。四十年來,基于 PC 的控制技術一直將 IT 標準與摩爾定律的強大力量直接賦予機械與系統工程師。通過將 PLC、運動控制以及測量技術、機器人技術和機器視覺等技術集成到一個統一的平臺中,如今,用戶不僅能享受卓越的性能,還能顯著節省成本和空間。
20 世紀 80 年代,工業生產的主要特征是采用基于硬件的傳統 PLC。PLC 雖然可靠,但缺點也很明顯:缺乏靈活性、成本高昂,且計算能力有限。1986 年,倍福針對這些局限性推出了第一套基于 PC 的設備控制系統,它顯著提升了目標應用 — 一臺雙頭斜切鋸 — 的生產效率。
PLC 功能與硬件的解耦
決定性的技術步驟在于將 PLC 功能從專有硬件中抽象出來,轉變為基于工業 IT 組件的高度靈活解決方案。倍福通過為標準操作系統開發自有實時擴展 — 最初主要面向 Windows,此后也支持包括 TwinCAT/BSD® 和 Linux® 在內的其它系統 — 確保了系統的確定性。設備制造商因此能夠直接受益于 IT 領域的快速創新周期和不斷提升的處理器性能。
高速通信
為了將工業 PC 不斷提升的計算能力直接應用到現場層,需要配備合適的 I/O 系統。因此,倍福為其基于 PC 的控制技術配套開發了自己的通信系統。最初,數據傳輸通過 Lightbus 總線進行。2003 年推出的 EtherCAT 如今已成為全球標準,被各行業及市場的用戶廣泛采用。與此同時,今年迎來 30 周年的 TwinCAT 自動化環境為軟件層面提供了基礎。自上市以來,TwinCAT 已發展為一套整體解決方案,將所有自動化功能集成于一個統一的軟件平臺。除了經典的邏輯控制和運動控制外,其功能范圍還包括安全技術、測量技術、HMI、物聯網連接,以及圖像處理、機器人技術和工業 AI 工具。例如,通過基于 PC 的控制器實現所有流程的最佳同步,可為用戶在動態性能和精度方面帶來巨大優勢。
更高可擴展性,更少接口
從當今的角度來看,基于 PC 的控制技術這一成功理念,憑借其卓越的可擴展性和顯著減少的接口數量而令人矚目。這種方法能夠將所有設備功能— 從簡單的 PLC 到高度復雜的機器人控制 — 整合到單個控制器中。這樣不僅能夠節省空間、時間和成本,還能消除分布式控制器之間的延遲。
公司創始人兼全球總裁 Hans Beckhoff 總結道
“一臺高性能工業 PC、一個同樣功能強大的現場總線接口(連接傳感器和執行器等外圍設備),以及具備實時能力的運動控制和邏輯控制軟件,就已足夠。”
—— 公司創始人兼全球總裁
Hans Beckhoff
實體 AI 的基礎
在基于 PC 的控制技術問世四十年后的今天,行業正逐漸摒棄專有的黑盒子解決方案,轉而關注開放、標準化系統的未來可行性。畢竟,基于 PC 的控制技術為所需的 IT/OT 融合以及機器學習和實體 AI 等前沿技術提供了理想的基礎。在其誕生 40 周年之際,基于 PC 的控制技術已充分證明其為制造業提供了面向未來、高性能的發展基礎。
關于倍福
倍福(Beckhoff)是一家專注于自動化新技術的德資企業,創立于1980年,總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術的驅動者,倍福定義了自動化領域的許多標準,是國際標準的制定者和推動者。公司所生產的工業 PC、I/O 和現場總線組件、驅動技術、自動化軟件、無控制柜解決方案以及工業圖像解決方案既可作為獨立的組件使用,也可將它們集成到一個完整的控制系統中,適用于各個行業領域。經過40多年的發展和努力,倍福已在世界各地設立40家分支機構,加上全球的合作伙伴,業務遍及75個國家和地區。
倍福于1997年進入中國市場,中國區總部落戶于上海市北高新產業園區,現有員工370人,辦事處遍及國內30座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用于半導體、光伏太陽能、風力發電、鋰電池制造、電子制造、汽車制造、機器人、數控機床、包裝機械、煙草機械、塑料加工、物流輸送、流程工業以及智能建筑等眾多領域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網于2014年成為中國國家推薦性標準,并已入編工信部的《國家智能制造標準體系建設指南》。作為一家技術驅動型公司,倍福一直注重在技術上尋求突破創新,在業內享有“創新引擎”的美譽。倍福基于PC的控制技術具有良好的開放性,它支持所有主流的工業通信協議,將IT技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起,為實現工業 4.0 和智能制造奠定了堅實的技術基礎。
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