在不同的基本生活領(lǐng)域中，從食品到每天都要用的日用品，天然產(chǎn)品非常受歡迎。而要將天然乳膠制成床墊和枕芯，生產(chǎn)制造過(guò)程對(duì)所采用的自動(dòng)化技術(shù)也提出了很高的要求。

在瑞士北部Kanton Aargau的Foam集團(tuán)公司里，一家名為Neutex的生產(chǎn)廠(chǎng)專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)100％天然乳膠床墊和枕芯。如今，他們的生產(chǎn)能力有了進(jìn)一步的擴(kuò)大，一條全新的高度自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)投產(chǎn)。在生產(chǎn)乳膠床墊時(shí)，企業(yè)要逐步將清潔劑及硫化劑與天然乳膠混合在一起，在天然攪拌罐中攪拌均勻（圖1），最后再放入日常存儲(chǔ)罐中。

根據(jù)所需床墊的硬度，連續(xù)式攪拌機(jī)為每個(gè)床墊輸送需要量的乳膠混合材料。攪拌機(jī)攪拌著天然乳膠，使其成為富含大量空氣的泡沫，最終澆注入床墊模型中（圖2）。在鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下，澆注后的模型開(kāi)始在兩層樓中巡回傳送。在床墊完成分割定型之后，升降機(jī)把模型抬起，乳膠床墊被運(yùn)送至橡膠硫化隧道進(jìn)行熟化，此步操作可使乳膠床墊得到其典型的彈性結(jié)構(gòu)。此后，另一個(gè)升降機(jī)將提升到二樓的床墊再送到樓下，由兩名包裝工人將溫度大約80℃的乳膠床墊從模具中取出（圖3），再送到旁邊的車(chē)間進(jìn)行清洗、烘干和二次硫化。

人與設(shè)備的完美結(jié)合

乳膠床墊這一生產(chǎn)過(guò)程只有在人與設(shè)備良好的配合過(guò)程中才能完成。其巡回周轉(zhuǎn)流程共有60個(gè)單獨(dú)的工位（圖4）；理論上，這些工位幾乎每時(shí)每刻都有一個(gè)床墊澆注模型。若整個(gè)巡回過(guò)程中某一工位產(chǎn)生延時(shí)，將會(huì)引起整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的停頓。若床墊在硫化室內(nèi)停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則有可能因硫化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而成為廢品——床墊過(guò)脆，不柔軟。哪怕整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)只停止了幾分鐘，也能夠令一整批床墊報(bào)廢，而且床墊模具也必須進(jìn)行費(fèi)時(shí)費(fèi)力的徹底清理。因此，為了避免這樣的費(fèi)用支出，企業(yè)需要一個(gè)可靠的自動(dòng)化控制方案。

Neutex公司的領(lǐng)導(dǎo)人和設(shè)備改造項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Alfred Michel先生表示：“由于我們?cè)诶显O(shè)備中已經(jīng)成功地應(yīng)用了電子技術(shù)，因此我們?cè)谶@一項(xiàng)目的控制系統(tǒng)選擇時(shí)仍然選擇了Flaach自動(dòng)化技術(shù)公司。”Flaach公司是一家開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制臺(tái)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)。他們的技術(shù)服務(wù)中還包括了SPS可編程序控制系統(tǒng)和可視化系統(tǒng)的軟件制作。

為應(yīng)用于天然乳膠床墊的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，F(xiàn)laach自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)公司確定了使用SPS可編程序控制器、觸摸屏和與OMRON公司變頻器。之所以選擇OMRON的變頻器，是因?yàn)樵S多應(yīng)用場(chǎng)合都證明了OMRON變頻器是堅(jiān)固耐用而又可靠的變頻器。同時(shí)，該產(chǎn)品賦值非常容易，可以通過(guò)Devicenet網(wǎng)絡(luò)與上一級(jí)以太網(wǎng)連接。“這對(duì)我們來(lái)講是非常重要的，因?yàn)閮H在澆注模具的巡回周轉(zhuǎn)中就有26個(gè)變頻器”，項(xiàng)目組中的電子技術(shù)負(fù)責(zé)人Patrik Atzrodt先生表示。

在此處應(yīng)用中，OMRON變頻器的微型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案顯示了極大優(yōu)勢(shì)：由于其允許用戶(hù)在中央控制的編程和配置環(huán)境中利用CX-One，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)SPS、HMI和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行操作，還能夠建立傳感器的配置方案，進(jìn)行參數(shù)配置和編寫(xiě)控制程序。如此一來(lái)，系統(tǒng)的配置費(fèi)用明顯降低。例如在床墊生產(chǎn)廠(chǎng)中，所有的變頻器都能通過(guò)Devicenet網(wǎng)絡(luò)、SPS可編程序控制器和以太網(wǎng)的觸摸屏進(jìn)行控制（圖5），及時(shí)顯示床墊生產(chǎn)線(xiàn)的當(dāng)前狀態(tài)——驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工況、電流、電壓，以及扭矩等。

床墊澆注模具的巡回周轉(zhuǎn)是這一生產(chǎn)線(xiàn)的關(guān)鍵核心。除此以外，自動(dòng)化技術(shù)公司還為這家床墊生產(chǎn)廠(chǎng)建立了天然乳膠存儲(chǔ)容器、乳膠化、化工處理、混合攪拌以及床墊后處理和整個(gè)清洗設(shè)備的自動(dòng)化控制和可視化控制。每一段生產(chǎn)線(xiàn)都有一個(gè)CJ1M系列的SPS可編程序控制器，共計(jì)7個(gè)。10個(gè)顯示屏顯示著整套設(shè)備的工作狀況（圖6）。

Neutex公司的生產(chǎn)線(xiàn)上共配有7個(gè)這樣的CJ1MSPS可編程序控制器

“讓我們感到滿(mǎn)意的不僅僅是OMRON公司提報(bào)的價(jià)格，其產(chǎn)品的性能更讓我們信服。Omron的元器件非常可靠，簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單地調(diào)整設(shè)置就可滿(mǎn)足我們的特殊需求，而且產(chǎn)品能夠簡(jiǎn)單方便地通過(guò)以太網(wǎng)接口與通信網(wǎng)絡(luò)連接在一起”，Alfred Michel先生表示，許多重要的生產(chǎn)線(xiàn)控制信息都可以清楚地顯示在觸摸屏中，這其中還包括了生產(chǎn)線(xiàn)出現(xiàn)的故障報(bào)警，“對(duì)我們來(lái)講，設(shè)備必須具有良好的操作性能，這是非常重要的。我們所有的控制元器件都與電子技術(shù)專(zhuān)家共同研究過(guò)，我們希望避免一切故障。這樣一來(lái)，一旦生產(chǎn)線(xiàn)出現(xiàn)故障，我們的操作者也能從容處理。這些對(duì)于保障一周7天，每天24h的連續(xù)生產(chǎn)是非常重要的。”

傳感器監(jiān)測(cè)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程

為了避免床墊模具在巡回轉(zhuǎn)換的過(guò)程中發(fā)生碰撞，Neutex公司使用了150個(gè)傳感器對(duì)模具運(yùn)動(dòng)的位置進(jìn)行監(jiān)控。若生產(chǎn)線(xiàn)必須進(jìn)行短暫停止，則在下次起動(dòng)時(shí)生產(chǎn)線(xiàn)會(huì)自動(dòng)同步校正，確定各個(gè)床墊模具的位置，并按照正常的次序繼續(xù)周轉(zhuǎn)。在Devicenet的協(xié)助下，電氣控制的布線(xiàn)工作量明顯減少，在長(zhǎng)、寬外型尺寸約為40m×6m、高度約為5m的整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)中，所有電纜的長(zhǎng)度僅有幾千米。所有的傳感器和信號(hào)發(fā)射器都采用了分散配置方式，利用了被稱(chēng)之為Smartslice的智能化分布式I/O系統(tǒng)匯集在一起進(jìn)行通信。整套設(shè)備中安裝了3個(gè)現(xiàn)場(chǎng)分電器盒，在這些分電器盒中，所有Smartslice智能化分布式I/O系統(tǒng)和變頻器控制系統(tǒng)都能與Devicenet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。SPS可編程序控制器可令整個(gè)設(shè)備與以太網(wǎng)相互連接，從而企業(yè)省略了費(fèi)時(shí)費(fèi)力的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電纜連接。

Neutex公司對(duì)自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)家的決定，以及對(duì)使用OMRON公司的元器件感到非常滿(mǎn)意，同時(shí)，公司愿意隨時(shí)再次使用他們的產(chǎn)品。除了上面講到的原因之外，還有一點(diǎn)也是非常值得一提：盡管在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中不時(shí)地有些改動(dòng)，但控制技術(shù)解決方案始終都沒(méi)有受到影響，并且還做了許多的補(bǔ)充改進(jìn)，例如系統(tǒng)增加了一個(gè)變頻器等，在使用了Devicenet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，一切事宜都顯得更輕而易舉了。