“工业Bluetooth®无线技术”使食品工业领域实现高效自动化和无线数据交换
自动化程度越来越高：在食品工业中，一条生产线上的机器越来越多地实现网络化。因此，加工和包装行业的跨国企业TIPPER TIE公司使用了紧凑型和模块化技术，该技术能够快速、灵活地进行匹配。目前，这家企业引进了由WAGO产品支持的Bluetooth®无线技术，从而实现了无线数据交换。
“通过机器上日益增多的传感器和执行器，我们看到自动化趋势越来越强烈。而WAGO的I/O自动化产品在这一背景下证明了自己是更好的，因为它结构紧凑，且因其模块化而变得非常灵活”，TIPPER TIE公司的项目经理Gunnar Jäckel描述了食品工业中自动化面临的挑战，并发表了上述看法。
WAGO弹簧式接线端子有良好的抗振动性和气密性，通过应用此种端子，TIPPER TIE公司开始了与WAGO的合作。之后TIPPER TIE公司从WAGO引进的I/O系统也采用了同样的连接技术。该系统结构紧凑，不仅有输入模块和输出模块，还包括大量的功能模块。“由于现在可以直接在I/O系统上接线，我们就能够节省整个接线端子层面，从而降低了30%的布线成本”，该项目经理在回忆十多年来应用I/O系统的经验时说道。如今连接额外的传感器不再需要改变之前的设计。Gunnar Jäckel补充道，如果没有在模块上直接接线，现在也就不会有足够的空间了。TIPPER TIE公司应用了753系列模块，带有可插拔的前连接器。因此，即使是不懂专业知识的操作人员也可以在发生故障时更换模块。
在进一步的发展过程中，TIPPER TIE公司更换了控制系统，并将通信从PROFIBUS转移到CAN-bus上——这对独立于现场总线的I/O系统来说没有问题，该系统完全符合工业标准。如今有两个I/O节点安装在SV4800自动封口机中。根据TIPPER TIE公司的描述，SV4800转速可达每分钟120转，是世界上运转速度最快的U型夹封口机，食品制造商可以用它将直径高达160mm的肠衣封闭，其中包括塑料的、纤维的和胶原蛋白的肠衣。机器中有两个I/O节点，共包括了大约90个I/O点，并通过现场总线连接到PLC。
“在面对各种各样的变化时我们能依赖供应商，这点对我们来说非常重要。WAGO在这方面是良好的典范，其硬件和软件的质量始终很高，而且供货及时，客户可以很方便地联系上WAGO相关人员，他们在对客户负责方面做得非常到位。在引进Bluetooth®无线技术时，我们总能与相关负责人取得联系”，在谈及合作时Gunnar Jäckel如是说。
项目经理Gunnar Jäckel希望加强系统部件的网络化。而Weihenstephan标准使这一切变得简单，因为通过统一的通信接口可使不同制造商的组件更容易连接。到目前为止，接口往往在项目执行过程中是给定的，这将增加开发成本。而根据Weihenstephan标准系统运营商和系统制造商都能从普遍适用的标准中受益，因为这样就可以把不同接口引起的重整成本忽略掉。TIPPER TIE公司已将这一新标准纳入当前的SV4800封口设备中，并为基于TCP/IP的接口引进了WAGO以太网控制器。为安全起见，机内的数据通信与外部通信分离，且内部通信是建立在CAN-bus基础上的。
然而，食品工业中严苛的环境条件会限制生产线上组件之间相互连接的可能性。污染物会迅速附着在电缆管槽上，而且强力清洁过程会使湿气渗入到接点中。因此通过无线电实现系统网络化成为一个现实的话题。
“WAGO的I/O自动化产品证明了自己是更好的，因为它结构紧凑，并因其模块化而变得非常灵活”，TIPPERTIE公司的项目经理Gunnar Jäckel谈道。
SV4800封口设备在生产线中往往与其它制造商生产的灌装机相连接。在此之前的控制信号交换也都是有线传输的。Bluetooth®无线技术早已发展为一项成熟的技术，并经过工业实践检验，在许多行业中替代了有线数据传输。WAGO的Bluetooth®模块专为工业用途所设计，它具有国际认可的频率范围，强大的传输技术，能够进行实时传输，且覆盖范围达到1000米。它并不像WLAN那样因带宽窄而容易受到干扰。此外，自适应跳频技术使其更加安全。使用这种方法，无线电信道在短时间内就被改变，发生故障的频率范围被纪录下来，并在传输过程中被自动排除，这样会减少干扰，改善Bluetooth®无线网络的连接质量。
把WAGO Bluetooth®模块作为I/O系统附加模块，通过使用无线技术能很容易地对现有系统进行扩展。然后通过I/O系统即可访问所有标准化现场总线系统。I/O节点能通过Bluetooth®模块与7个其它设备进行过程数据无线交换。Bluetooth®的配置文件“个人局域网”PAN和“串行端口配置”SPP确保与其它Bluetooth®设备的互操作性，而并不依赖于制造商。
“无线电技术能否安全可靠地应用，行业内对此仍有所保留。因此我们对Bluetooth®无线技术是否满足临界要求进行了测试，结果是肯定的。WAGO的Bluetooth®模块从机械角度来说非常强大，外部天线扁平而且防水，传输技术能满足过程自动化的所有要求。去掉电缆后，我们可以更加灵活，更便利地达到卫生要求。此外我们从饮料等其它行业得知，Bluetooth®无线技术在实践中是可行的”,项目经理在最后总结迄今为止所取得的成果时说道。对Gunnar Jäckel来说，Bluetooth®无线技术对生产线供应商——TIPPER TIE公司是另一种创新性选择，因为它会使TIPPER TIE公司的产品对顾客更有吸引力。
Dover集团旗下的子公司TIPPER TIE，是全球机械和系统设计供应商，产品主要供应到食品类和非食品类产品的加工和包装领域。其产品在食品工业中除供应肉类和家禽加工厂外，还供应鱼、水果/蔬菜和甜品行业。在非食品类行业中，动物饲料制造商、工业炸药制造商、化学制造商和药学品制造商等都认可TIPPER TIE公司在全球范围内广泛成功使用的加工和包装系统。除了高速封口机和耗材外，其产品范围还包括从灌装、密封工艺技术到自动化解决方案的整条生产线。
世界上运转速度最快的U型夹封口机运用WAGO的自动化技术进行工作
通过Bluetooth®无线技术实现系统的网络化，并且更容易达到食品卫生要求
Weihenstephan标准建立了统一的通信接口
如今在SV4800机器上，大约有90个I/O点用于封口工艺，并通过总线系统与PLC连接。
文: Nils Otterpohl, WAGO
图: TIPPER TIE, WAGO