一輛經(jīng)過精心修復(fù)的 1965 年雪鐵龍 2CV 廂式車矗立在展示平臺上。突然之間，這輛標(biāo)志性車型的各個部件通過滑輪組像變魔術(shù)一樣飄到天花板上，然后又緩緩落下，整個場景生動并充滿了藝術(shù)氛圍。該裝置由 Kvorning Design 公司設(shè)計，All Stage Production 公司制作，是哥本哈根老爺車之家的最新亮點的展品。是什么保證了這個引人入勝的裝置能夠精確、可靠、安全地運行呢？答案就是來自倍福公司的基于 PC 的控制技術(shù)。
老爺車之家博物館通過其收藏的老爺車展示了 20 世紀(jì)丹麥以及全球汽車的文化和歷史。K.W.Bruun & Co 是老爺車博物館背后的公司，其歷史可追溯到 1914 年，而 Karl Wilhelm Bruun 在 20 世紀(jì)初開始進(jìn)口汽車。如今，該公司已成為北歐最大的汽車進(jìn)口商之一。該博物館為保護(hù)全球人類共同的文化遺產(chǎn)做出了杰出的貢獻(xiàn)。
安靜、安全、精準(zhǔn)的運行是關(guān)鍵
該裝置的創(chuàng)意和設(shè)計均來自 Kvorning Design ApS 公司，他們是一家蜚聲國際的展覽和體驗設(shè)計公司，長期以來一直協(xié)助老爺車之家完成所有展覽和特效設(shè)計。其中包括最新的令人印象深刻的“飛行的 2CV”展品，其背后涉及到的安裝和控制工作一點也不簡單。屋頂安裝的驅(qū)動裝置不僅需要同時升降多個重達(dá) 100 公斤的汽車部件，還需要在保持安靜的情況下可靠、精準(zhǔn)地運行。
除了底盤、車輪和發(fā)動機(jī)之外，所有體積較大的車身部件都需要通過鋼索緩慢地從地面升至屋頂，然后再精準(zhǔn)地降落回原處。博物館游客可以直接在一樓的車輛前或者二樓觀看這一過程。從這里還可以直接看到控制的組件，包括用于驅(qū)動重型車身部件的 AM8000 伺服電機(jī)和用于驅(qū)動輕型部件的 AMI8100 分布式驅(qū)控一體伺服電機(jī)。
在哥本哈根老爺車之家，依托于倍福驅(qū)動技術(shù)和 TwinCAT 軟件平臺，打造了一個極為引人注目的汽車展示裝置，仿佛為2CV重新賦予了新的生命與活力
2CV 展示裝置由在娛樂設(shè)備行業(yè)擁有豐富應(yīng)用經(jīng)驗的 All Stage Production ApS 公司負(fù)責(zé)實施。“工業(yè)自動化在劇院、音樂活動和博物館中的應(yīng)用越來越普遍，因為其驅(qū)動技術(shù)需要比傳統(tǒng)的電機(jī)控制更加精確和耐用。”All Stage Production 的項目經(jīng)理 Lars Nim Jensen 解釋道。當(dāng)需要以高精度高準(zhǔn)確性連續(xù)提升和移動重型汽車部件時，可靠的解決方案至關(guān)重要。而且這些解決方案必須在未來幾年內(nèi)始終維持完美運行狀態(tài)，同時確保維護(hù)需求降至最低。綜合以上因素，Lars Nim Jensen 認(rèn)為倍福是理想的自動化合作伙伴。
“當(dāng)我們剛開始著手這個項目時，我們考慮的電機(jī)解決方案與 All Stage Production 公司所青睞的倍福驅(qū)動技術(shù)不同。”Kvorning Design 公司的項目和生產(chǎn)經(jīng)理 Lennart Skjødt 說道，“但 All Stage Production 公司的專業(yè)方案和規(guī)劃讓我們相信 Lars Nim Jensen 在驅(qū)動和控制技術(shù)方面的專業(yè)能力。”畢竟，為一次性演出而升降物體，與打造一個一年 350 天從早到晚都必須完美運行的永久性裝置之間，存在著顯著的差異。“完整的工業(yè)解決方案還提供了最高級別的安全性，包括緊急停機(jī)和遠(yuǎn)程訪問功能。”Lars Nim Jensen 指出。
OCT 和分布式驅(qū)動技術(shù)
All Stage Production 與倍福解決方案提供商 Holtec A/S 合作，共同開發(fā)了一套基于 TwinCAT 3 和倍福驅(qū)動技術(shù)的完整解決方案。“我們選擇這種驅(qū)動技術(shù)，是因為它性能可靠、結(jié)構(gòu)緊湊，并且由于 AM8000 伺服電機(jī)采用了單電纜技術(shù)（One Cable Technology，OCT），因此只需要使用一根連接電纜。在這種安裝環(huán)境中的電機(jī)、電纜和吊索都清晰可見，這不僅提高了效率，還使得安裝環(huán)境在視覺上更加整潔和美觀。”Lars Nim Jensen 強(qiáng)調(diào)道。另外，倍福電機(jī)在娛樂設(shè)備行業(yè)應(yīng)用中的另一大優(yōu)勢是低噪音。
屋頂上清晰可見的電纜卷筒和驅(qū)動器，搭配采用單電纜技術(shù)的 AM8000 伺服電機(jī)和 AMI8100 驅(qū)控一體伺服電機(jī)，使得整個裝置呈現(xiàn)出一種美輪美奐的視覺效果，仿佛置身劇院之中
展示裝置中共有 9 個伺服電機(jī)用于驅(qū)動車身的各個部件，包括兩個由 AX52xx 雙通道伺服驅(qū)動器控制的 AM8000 伺服電機(jī)。此外，還有 7 個，集成了TwinSAFE拓展功能 和無背隙永磁制動器的 AMI8100 驅(qū)控一體伺服電機(jī)。這也形成了倍福系列產(chǎn)品的另一個優(yōu)勢，即可以將大功率驅(qū)動器與緊湊型驅(qū)動技術(shù)（額定電壓 48 V DC）進(jìn)行自由的組合與同步，以滿足不同部件的控制需求。采用這種方案還帶來了一項積極的效應(yīng):由于AMI8100 驅(qū)控一體伺服電機(jī)產(chǎn)生的熱量較低，因此能夠顯著減少控制柜內(nèi)的熱量積聚。“這樣我們就可以省去高能耗的控制柜水冷系統(tǒng)，轉(zhuǎn)而使用傳統(tǒng)的風(fēng)扇散熱方式。”Lars Nim Jensen 解釋道。
優(yōu)化設(shè)計、項目規(guī)劃和工程效率
2023 年春，Kvorning Design 授權(quán)All Stage Production 公司執(zhí)行了該項目，經(jīng)過僅僅七周的開發(fā)、安裝和調(diào)試，項目便圓滿完成。“我們的想法得以完美實現(xiàn)，我們對 All Stage Production 提供的自動化解決方案非常滿意。”Lennart Skjødt 興奮地說道。Holtec 使用 TwinCAT 3 搭建了軟件框架。所有流程都均實現(xiàn)全自動化，同時，也可以通過中央控制面板的按鈕和 I/O 接口來進(jìn)行手動操作或調(diào)試。All Stage Production 的工程師可以通過 VPN 網(wǎng)關(guān)隨時登錄位于 Varde 的總部的服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試。倍福的主站也集成了 DMX 數(shù)字多路復(fù)用技術(shù)，提供了靈活的擴(kuò)展性，可以整合各種音頻、視頻信號以及燈光應(yīng)用場景，實現(xiàn)與運動控制的精確同步。
All Stage Production 與倍福合作已有十年之久，其中 80% 的項目都采用倍福的解決方案，尤其是對于需要旋轉(zhuǎn)或升降的應(yīng)用場景。“與倍福的合作總是讓我們感到踏實和放心。娛樂設(shè)備行業(yè)的獨特之處在于，我們每次為每個項目只制作一個原型，而這個原型機(jī)必須立即投入使用。因此我們始終追求最高精度和可靠性。”Lars Nim Jensen 總結(jié)道。
關(guān)于德國倍福（BECKHOFF）
倍福（Beckhoff）是一家專注于自動化新技術(shù)的德資企業(yè)，創(chuàng)立于1980年，總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術(shù)的驅(qū)動者，倍福定義了自動化領(lǐng)域的許多標(biāo)準(zhǔn)，是國際標(biāo)準(zhǔn)的制定者和推動者。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、I/O 和現(xiàn)場總線組件、驅(qū)動技術(shù)、自動化軟件、無控制柜解決方案以及工業(yè)圖像解決方案既可作為獨立的組件使用，也可將它們集成到一個完整的控制系統(tǒng)中，適用于各個行業(yè)領(lǐng)域。經(jīng)過40多年的發(fā)展和努力，倍福已在世界各地設(shè)立40家分支機(jī)構(gòu)，加上全球的合作伙伴，業(yè)務(wù)遍及75個國家和地區(qū)。
倍福于1997年進(jìn)入中國市場，中國區(qū)總部落戶于上海市北高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)，現(xiàn)有員工350人，辦事處遍及國內(nèi)30座大中城市。創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏太陽能、風(fēng)力發(fā)電、鋰電池制造、電子制造、汽車制造、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、包裝機(jī)械、煙草機(jī)械、塑料加工、物流輸送、流程工業(yè)以及智能建筑等眾多領(lǐng)域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業(yè)以太網(wǎng)于2014年成為中國國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)，并已入編工信部的《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。作為一家技術(shù)驅(qū)動型公司，倍福一直注重在技術(shù)上尋求突破創(chuàng)新，在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽(yù)。倍?；赑C的控制技術(shù)具有良好的開放性，它支持所有主流的工業(yè)通信協(xié)議，將IT技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動化技術(shù)完美融合在一起，為實現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
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