倍福經典案例選（二十六）－－15 年后，Lightbus 依然是最先進的技術

      Beckhoff 于 1989 年引入 Lightbus 作為其系統總線，主要用于高速機械控制器。自那時起，Lightbus 在很多機械加工領域內都確立了它的穩固地位，包括門窗加工、木材加工、沖壓、包裝和機床等。1990 年夏，Armstrong Building Products 率先引入了 Lightbus 用于其天花板生產線 ，這也是 Lightbus 首次應用于材料處理設備。由于它具有很強的抗干擾能力以及高速現場總線通訊能力，Lightbus 至今仍被認為是最先進的技術。

      位于荷蘭 Hoogezand 的 Armstrong 工廠里，用于切割大型板材的系統采用了 PC 控制技術和 Lightbus 網絡技術。

用于橫向與縱向切割的裁板鋸

      Armstrong Building Products 在全球共有 23 家生產基地，是吸聲天花板系統制造企業的領頭羊。在歐洲市場，Armstrong 擁有四個礦棉吸聲天花板生產基地，它們分別是 Hoogezand（荷蘭）、Team Valley（英國）、Pontarlier（法國）和 Münster（德國）。

      在荷蘭 Hoogezand 的工廠里，Beckhoff 的控制技術和現場總線技術已經有 14 年之久的應用歷史。大型板材切割工藝（包括裁板鋸）都基于 PC并采用 Lightbus 網絡進行控制。裁板鋸將大塊板材（3.6m×5m）切割成一定規格的板材。

        在 Armstrong Building Products 內負責亞洲和歐洲事務的首席工程師Henk Duijim 解釋說：“PC 控制系統由臺式 PC 和集成在操作面板里的監視器組成。PLC/NC 軟件 S1000 － 現在的 TwinCAT 自動化軟件的前身 － 是運行在 DOS 操作系統下的。”Beckhoff 技術人員編寫應用軟件并開發可視化系統。生產界面的可視化 － 工廠的代表性特征－ 是用 C 語言開發而成的。

Lightbus：從 Beckhoff 系統總線到全局現場總線系統

操作方便，易于維護
      當時，他們選擇了 Lightbus I/O 模塊 M1400 和 M2400（分別用于數字量和模擬量設備）用于 I/O通訊。Armstrong 在現場和中央控制柜都使用了 Lightbus 模塊。I/O 組件安裝在整個工廠的傳感器和執行機構中。使用本地 Lightbus 組件大大節約了安裝成本，減少了人力的浪費。控制柜里的 Lightbus 設備包括變頻器，用于控制輥筒式輸送機的轉速。

       現今在 Beckhoff 做銷售工作的 Andreas Hülshorst 曾于 1990 年 8 月被任命為 Hoogezand 工廠的工程項目經理。據他介紹：“系統的一個主要特征是：輸送單元上每個輥筒式輸送機的轉速都是可以控制的，這樣，可以調節輸送機上天花板之間的間距，以適應每個工藝。輥筒式輸送機的轉速可以通過軟件 PLC 設定，無需進行復雜的計算。”

迅捷、無干擾的通訊：標準的光纖技術用于傳輸 Lightbus 數據

附加功能擴展簡便
        經過試運轉后，Armstrong 技術人員對系統進行了進一步擴展。HenkDuijim 解釋說：“有了 Beckhoff 的 Lightbus系統，就可以簡單、快捷地修改或擴展工廠配置。在初始化階段，可以自動設定所有數據，因此無需對本地模塊進行復雜的設備設置。”

        裁板鋸由一個用于縱向切割的雙軸鋸片和一個用于橫向切割的四軸鋸片組成。變極電機的鋸條設置也可通過數字量 Lightbus 模塊M1400 進行修改，鋸軸的位置則通過絕對值編碼器 M3000 監控。用于烘干天花板的干燥器是一個技術上的亮點，它有 12 個烘干級別。干燥器中被連續不斷地送入基本的天花板元件，烘干后由升降機將它們移走。這一工藝要求設置時間短、裝卸速度快。這也充分展示了 Lightbus 系統的卓越性能。

       EtherCAT：在引入 Lightbus 系統 14 年后，先前暫定名稱為“FastLightbus”的 EtherCAT 技術將成為下一代高速環形總線的象征

裝配迅捷性、模塊化擴展以及抗干擾能力
      Armstrong 之所以決定采用 Lightbus 系統，主要是因為以下幾個因素。一個重要的評判標準是系統能否進行模塊化擴展。生產線（包括裁板鋸）的更換工作必須在兩周內完成。為了保證能夠進行快速裝配和現場試車，需要在輸送系統供應商 － 機器制造商Hüttenh?lscher －那邊預先配置以便進行測試。“每個系統部件都配有 Lightbus I/O 模塊且都經過逐段測試。在 Hoogezand 工廠進行的最終裝配過程中，每個系統模塊只需簡單地使用光纖以及電機電纜連接起來即可，”Henk Duijm 解釋道，“選擇 Lightbus 的進一步原因還包括運行效益以及通過集成模塊到光纖環中從而使系統擴展變的更為簡單。抗電磁干擾能力和相連模塊間電路完全隔離也是關鍵因素之一。”Andreas Hülshorst 補充道：“控制柜安裝在單獨的控制室里，它與最近的一個機器模塊之間相距 160m，因為鋸條的編碼器線數容易受到 EMC 干擾。由于 Lightbus 通訊是通過玻璃光纖（HCS光纖）實現的，從而能夠確保到絕對編碼器的數據傳輸變得非常可靠且具有很強的抗干擾能力。”

保留久經驗證的技術
      “對于門窗加工機械，早在 1989 年，Beckhoff 就開始使用 Lightbus技術了。Armstrong 是我們的早期客戶之一，他們用的主要是帶鋸條的材料處理系統。”Andreas Hülshorst 回憶說。材料處理設備于 1990年 8 月開始進入試車階段，同年 9 月生產出了第一批天花板。

      2005 年初，Armstrong 計劃不久之后就將生產基地從 Hoogezand 遷到Münster，但 Lightbus 技術 Armstrong 會繼續保留下來。Henk Duijm 介紹說：“隨著荷蘭工廠的關閉，Armstrong 在歐洲的工廠由原來的四個減少為三個，目的在于降低生產成本的同時提高產量。”

        由于天花板生產工藝在大體上保持不變，采用了久經驗證的Beckhoff PC 控制系統和 Lightbus 現場總線技術的機器部件將重新安裝在新的生產基地里。“控制器一般 10 年更換一次，”Henk Duijm解釋道，“而目前 Lightbus 的運行情況仍非常良好，因此也沒有必要進行更換。我們會通過靈活的、模塊化總線端子模塊將新的功能集成到 Beckhoff 的 Lightbus 總線藕合器中。”