在放入泡罩包装前，纽扣电池必须分开放

有了其集中式数据管理系统后，Varta Microbattery 公司能够可靠、灵活地包装大体积和多种型号的产品—所有这一切都符合先进的工业4.0概念。它为使用Beckhoff基于PC的开放式控制技术从其微型电池泡罩包装机传输这一信息到 ERP 系统奠定了基础。

Varta Microbattery主营业务是生产微型电池，它比 AA 电池短，直径比 C 电池小。Varta Microbattery 公司总部位于德国Ellwangen，年产量为 7 亿个电池，是世界领先的“纽扣电池“供应商，其中大部分是助听器专用锌空气电池。Varta 微型电池的包装技术需要面对许多不同的电池形状和尺寸的挑战，同时还需要适应瓦尔塔众多客户的不同需求。

他们的客户的要求包括从针对小批量的定制化包装，到针对有效期每年变化的标准产品的泡罩包装。满足这些要求中的最大挑战是防止错误印刷泡罩包装，以及确保每项任务都分配给正确的包装工艺。

开放的PC控制技术实现集成式通讯

自2002年起，Varta Microbattery就采用Beckhoff基于PC的控制技术，实施了各种产品，包括 EtherCAT 端子模块、AX5203 伺服驱动器、C6640控制柜式PC，特别是TwinCAT自动化软件。Varta Microbattery公司生产工程师Simon Ziegler解释道：“由于具有良好的开放性，TwinCAT在一开始就带来了很多优势，我们甚至将Beckhoff的控制器添加到我们传统的PLC中，以确保与我们的印刷机进行高效、安全的数据通讯。在我们建立我们的软件专业技术时，我们提出这样一个想法，即扩展数据链，直到可视化和ERP系统。”精益生产经理Klaus Schoebel补充道：“除了其高性能之外，基于PC的控制技术还具有出色的与其它系统通讯的能力，在我们这里是通过一个标准的 TCP/IP 连接。由此产生的集成选项对我们来说是最为重要的。”

在Varta实施集中式数据管理系统之前，只有一个独立的基于 CAN 总线的数据库能够用来给印刷机提供信息。据 Klaus Schoebel 说，这在当时虽然是最先进的，但它复杂又低效，而且不能与ERP系统连接。“开始时，我们只是想要解决拥有一个印刷系统的问题，它与包装机和 ERP 完全独立。解决方案是让操作人员能够通过轻触薄膜键盘输入任务数据 — 当然，会有很多错误。”因此，整个批次的产品都需要拆开包装，然后再重新包装。若要防止出现这种情况，必须连接任务数据和印刷数据。幸运的是，Beckhoff 开放式控制技术解决了这一难题，因为数据现在可以轻松地通过以太网从 ERP 系统下载，这在当时还是相当小的。这一实例在每台机器上作为本地应用程序在后台运行，从而让数据能够通过 ERP 系统中的分类正确地与各自的产品编号结合，然后发送给印刷机。

中央接口连接控制器和ERP数据

现在，Varta Microbattery 的接口作为一个多线程应用程序集中运行，该应用程序可以同时服务于多个客户端。一旦扫描到有生产任务，所有所需的信息就会立即被传输给包装生产线。这不仅消除了输入错误，而且还让整个包装过程更加高效，Klaus Schoebel 解释说道：“由于批量大小差不多都是相同的，在过去的五年里，我们的产量增加了几乎三倍，我们甚至还进行了多次配置转换。仅去年一年，我们的三条主包装生产线就更换了 2800 次配置。如果没有从控制器到 ERP 系统的集成式通讯，这一切都不是可能的。”

通过ERP接口进行数据通讯

为了应对客户对批量代码和在泡罩包装上精密印刷有效期的诸多要求，Varta Microbattery 为 ERP 接口开发了一个专用的解决方案。它基于十六进制编码（传输仅 16 个字符的数据）形式的双重加密，使得协议能够轻松从专用或控制字符中将它分离出来。这一字符串在 TwinCAT TCP/IP 服务器中实施，控制器可以方便地转换数据字符串，对它进行处理，然后通过 TwinCAT TCP/IP 服务器将结果直接发回给 ERP 接口。基本的想法，据 Klaus Schoebel 所述，是拥有一个真正开放的通讯系统，在这里，不管控制信息是传输给一个 SQL 数据库、一台印刷机，还是 ERP 系统。

据Simon Ziegler 说，另外一个有趣的特点是下一个步步骤，当前 Varta 正在开发中：“一个新的可视化和操作数据采集系统预计也会使用这一数据传输协议。就控制器而言，仅剩的接口将是与 ERP 系统连接的那个，它将信息传送给相关实体，或者从这些实体采集信息并发送给控制器。然后，根据 SQL 数据库中保持的编码类型在接口本身处理代码，而 ERP 系统使用各自物料编号的分类提供所需的信息，如数量、图形、EAN（欧洲商品编号），甚至合适的摄像头程序。在本地订单扫描基础上，这提供了大部分生产线设置，从控制技术到标签颜色，再到优化照明。我们可以采集机器运行次数，管理机器控制的访问权限。”Schoebel 继续说道：“TwinCAT 甚至还能够传输 OEE 分析所需的所有信息。它可以及时采集多个点处所需的数据（如故障消息和报警）并将数据包传输给 ERP 接口。传输协议也能够处理较大的数据流。”

开放式通讯带来更多潜能

开放式通讯方式具备的能力也为未来发展提供了重要的潜能。例如，Varta 计划集成机器人技术，以便将印刷机配置到系统中，从而能够在机器人和印刷机之间最佳协调和控制印刷数据。Varta 还想使用基于 PC 的控制技术和科技自动化 — 已在Beckhoff 的电力测量端子模块中实施 — 以提高其系统能效，降低其工厂中的电力消耗。