Metis™ 連續運動機器是 Matrix Packaging 的最新技術發展成果之一 .
Matrix Packaging 公司總部位于威斯康星州索克維爾，在研發立式袋成型充填封口機領域擁有 20 多年的豐富經驗。公司最新推出的 Metis™ 型號在美國拉斯維加斯舉行的 2013 年美國國際包裝展覽會（Pack Expo 2013）上首次在公眾面前亮相，它在效率和性能上都設立了新的里程碑。借助Beckhoff基于 PC 的控制技術，使不同的產品和包裝生產線、機器每分鐘能夠靈活地填充 1...180 個包裝袋。
“新型 Matrix Metis 是最新一代的垂直成型、填充和封口（VFFS）機。”Matrix Packaging Machinery 公司副總裁兼總經理 Marc Willden說道。“Metis 是專為滿足食品行業 — 我們擁有強勢地位的市場 — 的各種需求而設計的，非常適合用于包裝奶酪、咖啡、零食、糖果等。”Matrix 的客戶還包括包裝諸如家庭裝飾品公司。
“Metis 的特別之處在于它運行時會有連續運動，顯著提高了其生產能力和吞吐量。一方面，它也需要更高程度的自動化。”Willden解釋道。因為袋子薄膜連續移動，且用于給飛速運行的包裝袋封口的機械爪通過EtherCAT同步。Metis 也特別適合用于高速加工小型包裝袋薄膜。視具體的生產線，機器每分鐘能夠加工 1...180 個包裝袋。這種靈活性可確保最佳的產品流和更高質量的包裝。
視具體的生產線，立式袋成型充填封口機每分鐘能夠加工 1...180 個包裝袋
在PackML基礎上實現的標準化簡化了工程工作，提高了透明性
控制系統架構包括一臺 CX5020 嵌入式控制器、15 英寸的 CP2915 多點觸控控制面板、EtherCAT I/O 端子模塊、AX5000 系列EtherCAT伺服驅動器和采用單電纜技術的 AM8000 系列伺服電機以及TwinCAT NC。
一臺 CX5020 嵌入式控制器負責控制整臺機器，包括運動控制和可視化運動控制系統由 AX5000 系列EtherCAT伺服驅動器和采用單電纜技術的AM8000 系列伺服電機構成
其結果是在 OMAC PackML標準的基礎上打造了一臺最先進的設備。“自從 2011 年 10 月起，Matrix Packaging 一直是 Pro Mach 集團旗下一員，其中有超過 20 個品牌致力于包裝技術。Pro Mach 是PackML標準最忠實的信徒。PackML具有標準化操作模式的管理和通訊的結構特點，可以提供即時透明性。它還減少了工程和整合成本，提高生產力，并提供經過改進的診斷功能。所有這些優點給我們的客戶帶來了真正的附加價值。”Marc Willden如此說道。
先進的多點觸控 HMI 理念
“我們決定使用多點觸控技術是因為Beckhoff能夠提供明亮、高品質的顯示器。”Matrix Packaging 公司電氣工程師 Mike Krummey解釋道。他接著說道：“PackML需要一個相當大的用戶界面，這在一臺傳統的 6 英寸屏幕上將很難實現。Metis 現在配備了一臺 15 英寸多點觸控屏 CP2915，我們以前使用的面板與其成本差不多，但由于采用的是單點觸控界面和傳統的塑料外殼，在外觀上就難看很多。”Matrix Packaging 團隊對多點觸控功能 — 如滾動能力的增強及雙手操作能力 — 印象非常深刻。“如果操作人員不小心移除了機器上的保護屏障，他的雙手總是在一個安全的位置，即使是在機器運行時。”Krummey指出。
采用先進的多點觸控技術的高品質 15 英寸控制面板是 Metis™ 的另一個亮點
針對 PLC、運動控制和可視化的集成式平臺
結構緊湊的 DIN 導軌安裝式 CX5020 嵌入式控制器用作 PLC、運動控制和可視化的集成平臺。它控制所有的程序，方便了與生產線下游組件的通信，同步送料器與 Metis 機器過程、觸發機械袋密封夾板等。同時它還控制著兩臺用于處理三根運動軸的 AX5000 系列EtherCAT伺服驅動器。Matrix Packaging 只需要兩個伺服驅動器，通過雙通道 AX5000 驅動器和單通道 AX5000 驅動器運行三個運動軸。運動曲線通過TwinCAT NC 凸輪功能實施。
單電纜技術降低了布線成本
“通過選擇采用單電纜技術（OCT）的 AM8000 系列伺服電機，我們更加簡化了運動控制。OCT 具有高效特點，符合我們的機器理念。”Mike Krummey解釋說。“單電纜技術的使用幫我們節省了很多小零件，讓我們的布線工作減少了 50％。”
通過采用Beckhoff的單電纜技術，Matrix Packaging 能減少 50％的電機布線成本
EtherCAT提供無限的可擴展性和互操作性
除了EtherCAT用作 I/O 和運動控制總線系統時出色的性能表現之外，Matrix Packaging 對系統的可擴展性和互操作性以及各種EtherCAT I/ O 特殊功能端子模塊大加贊譽。其中就包括EL3681 數字萬用表端子模塊，它是一款經濟的電力監控端子模塊。“舉例來說，如果操作人員在運行電壓不足的 VFFS 設備，報警監控器會觸發緊急停止并報告電源有問題。”Mike Krummey解釋說道。“與單獨的解決方案相比，這一集成式端子模塊是一個更經濟高效的選擇。”
機器控制系統和現場總線將無法跟上 Matrix Packaging 的創新能力和發展潛力的問題都已經成為過去。“令人印象深刻的是，我們的 Metis 機器機只使用了新控制平臺不到 1％的性能。”Marc Willden.補充說道。“基于 PC 的控制系統和EtherCAT有充足的性能儲備滿足未來的所有需求。”
新的平臺可以節省空間和成本
通過使用Beckhoff的控制平臺減少機器的占地面積是 Matrix Packaging 實現的另一個主要目標。由于控制組件采用緊湊型設計，Metis 的電氣柜比配備傳統 PLC 的樣機短了約 6 英寸（15 厘米）。“控制柜組裝花費的時間要少得多，不僅因為電機采用單電纜技術，而且由于EtherCAT端子模塊采用了智能設計。EtherCAT將我們的控制柜接線成本減少了30％到 40％。”Mike Krummey說道。
“雖然 Metis 具有更高的性能和更多的功能，基于 PC 的控制系統的成本比我們原先計劃的 PLC 解決方案要減少約 10％ — 即使添加了多點觸控用戶界面。”Marc Willden闡述道。“Beckhoff的自動化方案與專注于公認標準的態度與 Matrix Packaging 的公司理念非常貼合。我們避免使用任何專用的機械或電氣組件，因為我們更喜歡那些在行業中有成熟應用的標準產品和技術。”因此，Matrix Packaging 正在考慮將其它機器生產線移植到Beckhoff的 PC 控制平臺中。
更多信息: http://www.beckhoff.com.cn/cn/applicat/default.htm