茶叶袋生产:

永恒快乐的实时通信。

从一种商业技巧到一种消费者喜爱的商品,每天填充上百万次:袋泡茶今年庆祝其一百岁生日。来自莱茵河下游区域的 Teepack Spezialmaschinen 有限公司(它是 Teekanne 有限公司的子公司)致力于生产用于制造袋泡茶的机器已经有60年的时间了。作为全球市场的领袖,Teepack 公司不断地开发新的模块,以使袋泡茶的生产符合当前趋势。机器工作站的驱动器彼此之间通过 SERCOS III 实时地通信。通过这个,PERFECTA 达到了每分钟400个茶叶袋的时钟周期。

 

袋泡茶的历史实际上起源于一次直接的邮寄活动:1908年,为了保持邮寄费用低廉,茶商 Thomas Sullivan 使用很轻的小真丝袋包装茶叶样品,发送给纽约的潜在客户,而不使用那时常用的马口铁罐头盒包装。收到样品的人对于沏茶的准备工作不熟悉,他们把昂贵的茶叶连同小真丝袋一齐浸入热水中,从而,无意地发现了袋泡茶。

 

那个时候的可用材料最初会扭曲茶叶的美好味道。1929年 Teekanne/Teepack 集团的一个母公司(位于德国Dresden) 首先开发了一种全自动机器,并发现了没有味道的材料用于茶叶袋。1948年,该公司于Meerbusch 重新建立,Teepack 开发了常见的双室袋(它至今仍用于特品茶叶),茶叶在袋子里面以最佳状态被水环绕着。Teepack 还开发了一个完全自动的机器来生产这种袋子。 

每分钟400个茶叶袋

当前 ,作为德国茶叶市场的领袖,Teekanne 每天独自在 Teepack 机器上填充一千万个茶叶和草本植物袋。自从成立至今,Teepack 已经在世界范围内安装了大约 2,500 个袋泡茶填充机,并且以此支持袋泡茶的可喜成功,甚至在俄罗斯和中国这些以其精致的饮茶仪式而著称的国家也取得了胜利。

 

瞥一眼超市货架,就会发现当前的一种趋势是产品的种类越来越多----不同的风味,不同的包装形式。同时,茶叶特殊产品的生产周期变得越来越短。现在,生产制造的灵活性比以往更加重要。

 

Teepack 通过当前的 PERFECTA 模型系列满足了这个灵活性。它由一个基本的机器和另外一些可选的模块组成,这些模块的选择要根据具体需要:是要将细丝系在袋子和标签上,还是用一个金属的钉书钉固定它;是将茶叶分别包在纸袋里,还是包在热封的金属箔片里,以避免芳香的损耗。Teepack 使用博世力士乐的带有分散控制和伺服技术的用于包装的自动控制概念 IPC 和 IndraMotion,将这些模块集成到机器内。在此过程中,PERFECTA 始终如一地维持其 0.15 秒的时钟周期,并且每分钟填充 400 个茶叶袋。

SERCOS III 为不同的控制架构升级自由度

“通过 PERFECTA 的模块化概念和模块化自动控制结构,我们总是可以为我们的客户提供可选的机器。”Teepack 公司的电气构造及软件开发经理 Andreas Meyering 说。

 

Teepack 将所有的组成部分、技术过程序列、可视化以及一个符合 IEC 61131-3 的PLC都放入一个工控机。用于包装的 IndraMotion 负责各个模块的博世力士乐伺服驱动器与基于驱动器的运动控制器 IndraMotion MLD 之间的同步。它不需要另外的硬件就能通过 SERCOS III 强实时地控制着多达8个伺服轴。其开放的控制器基于 Indra-Logic 实时系统,它同样符合 IEC 61131 标准。

 

SERCOS III 把经过超过百万次证明的实时机制与广泛使用的以太网物理层结合起来。125微秒的循环通信周期满足了最高的同步精度。作为 SERCOS 接口的提升,SERCOS III 升级了不同控制结构的自由度:用户既可以实现环形拓扑,也可以实现线型拓扑,并且可以实施集中式或分散式概念。

 

这个跨越制造商的标准将完整的驱动、外设和安全通信连接到快速以太网物理介质上,作为自动控制的通用标准。硬件冗余以及大量的已经预先定义的诊断可能性提高了机器的可用性。此外,实时兼容的交叉通信将多个控制器用电子学方法连接到一个生产网络上。通过用户界面激活了各个机器设备上面的物理上实际可用的其它模块和必要的伺服驱动器。

SERCOS 的一个重要优势是全球范围内用户的高度认可

博世力士乐已经通过PLCopen 的运动控制组件,预先在控制器内配置了大量的包装机常用功能。“我们已经在工厂中,从完整的标准程序,通过用户界面,激活了各个机器设备上面的物理上实际可用的其它模块和必要的伺服驱动器。这降低了软件选项的激增,并使用户能够快速地后续集成另外的模块”,Andreas Meyerling 先生阐述了一个明显的优越性。该运动控制器对各个模块与 PERFECTA 时钟周期进行同步,不需要另外的控制干预,并且自动承担来自主控制器的格式和成分转换。SERCOS III 支持热插拔,可以在运行的时候添加或去除某个驱动器,而操作员不必完全关闭并重新启动系统,以使控制器识别新的配置。

 

在大量的食品生产和包装应用中,SERCOS 接口已被证明是一种易于实施的、高生产率的驱动通信。原有的驱动器和应用程序可以继续保留,这简化了系统向 SERCOS III 的升级。“博世力士乐和 SERCOS 的一个重要优点是全世界范围内用户的高度赞同”,Andreas Meyering 先生指出。通过使用这项技术,Teepack 继续为全世界的茶叶市场提供便利的、永恒的快乐。

 

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