在塑料加工领域，经济高效地利用每一项资源是核心要务。因此，总部位于德国兰根贝格的吹塑机专业制造商 BBM 高度重视全电动设备以及采用 TwinCAT 3 Plastic Framework 的创新过程控制解决方案。通过倍福基于 PC 的控制技术实现自动化，能够在提升产量的同时确保材料的高效利用，进而有效降低能耗。

BBM 公司（其前身为 1998 年成立的 Berlin Blasform Maschinen）自 2003 年起在位于兰根伯格/东威斯特法伦地区专注于吹塑机的研发与生产。“公司拥有约 120 名员工，在占地 6000 平方米的区域内专注于高性能系统的研发与生产。”第二代家族成员且担任公司技术部总经理的 Felix Schulte 解释道。自 2006 年以来，该公司便专注于全电动设备的研发，并与倍福等合作伙伴携手，持续对现有技术进行深化与创新。“在 BBM，倍福的系统工程平台犹如一个功能强大的扩展工作台。举例来说，它能够基于 TwinCAT 3 Plastic Framework 开发应用软件，同时完成系统专用控制柜的配置与组装，并在 BBM 进行系统的全面调试。”倍福系统工程部定制设备组负责人 David Derksen 强调了两家公司之间建立起的深厚且充满信任的合作关系。

“Felix Schulte 及其团队总是能为我们带来宝贵的灵感与创意，它们都被融入到了 TwinCAT 3 Plastic Framework 中。”倍福塑料加工与液压应用行业经理 Christian Gummich 强调道。Plastic Framework 汇集了倍福在塑料机械控制领域积累多年的专业知识，将重要的行业专用控制功能无缝集成到 TwinCAT 中。“因此，我们不仅提供用于 PLC 和 HMI 的软件包，还提供应用解决方案，这些都可以作为开发客户专属应用解决方案的起点。”Christian Gummich 补充道。

兼具灵活性与开放性

对于定制化设备制造商 BBM 而言，基于 PC 的控制技术的开放性和灵活性具有至关重要的意义：这些系统通常需要依据客户工艺或在其上制造的产品特性进行调整。“特别是基于 PC 的控制技术，其灵活性和模块化设计使我们能够轻松应对应用中往往截然不同的各类需求。”Felix Schulte 解释道。我们的系统应用范围极为广泛：从小型眼药水瓶到容量高达 6500 升的储罐，再到占地面积四平方米的小型系统，以及占据整个大厅的大型系统。“如果没有灵活的自动化技术和软件，我们就无法覆盖如此广泛的应用领域。”这位技术总经理强调道。

除了基于 PC 的控制技术之外，BBM 还使用了 I/O 端子模块、驱动器和电机，简而言之，使用了倍福产品系列中的大部分产品。“EcoBlow EB5 双工位已采用倍福产品完全实现自动化。”Christian Gummich 描述道。除了为客户量身定制的 CP3919 多点触控控制面板和 CX2033 嵌入式控制器外，该应用中的所有驱动轴都配备了 AM8000 同步伺服电机进行驱动，或由 AX5000 伺服驱动器进行控制。

EcoBlow EB5 的锁模力高达 12 吨，能够生产容量最大达到 7 升的容器。“为了确保塑料能紧密贴合在模具接缝处，我们需要如此强大的锁模力。”Felix Schulte 说道。该设备的一大特色是采用双工位设计：设备配备了两个模具柱，这两个模具柱在挤出机头的下方进行交替的移动作业。这样带来了诸多优势：与占地面积相比，设备产量得到了显著提升，同时，与配置两台单独的设备相比，成本更低。此外，它还大幅减轻了更换模具所需的工作量，对于追求大批量生产效益的企业而言，这种设计无疑极具吸引力。此外，该设备的配置相当灵活，最多可配备六台挤出机。例如，如果容器壁需要设置阻隔层或需要采用回收材料制作，那么这一配置将是一大优势。

大批量生产中的高动态控制

高性能控制、短通信周期和高动态驱动器对于提升产量和数量至关重要，它们能够有效减少生产过程中的停机。“这确实带来了诸多益处，并且对生产周期产生了明显的改善作用。” Felix Schulte 表示。BBM 公司总经理认为，水冷式 AM8300 伺服电机在这方面具有更大的潜力，它们能在保持相同尺寸的前提下，提供更高的功率密度以及更大的扭矩。

控制系统的动态性越高，例如在进行局部壁厚控制时，所能采用的插值点数量就越多。这样做能够在不降低容器刚性的前提下，有效减少材料的消耗。为了增强稳定性，重要的是确保角落的材料厚度大于侧壁。局部壁厚控制正是为了确保这一点而设置的：BBM 在挤出机头区域安装了两个可选的执行器。这些执行器的作用是减少表面壁厚，并将材料压入特定区域（如角落），以提供额外的稳定性。

复杂流程的简单操作

据 Felix Schulte 介绍，TwinCAT 3 Plastic Framework 的用户界面同样令人称道。借助简洁直观的可视化界面进行操作极为方便，其体验与使用智能手机颇为相似。鉴于最终用户普遍难以寻觅到训练有素的系统操作人员，这一点显得尤为重要。此外，产品的复杂度日益提升，这就需要我们在大批量生产时，必须尽可能地节约材料。“TwinCAT HMI 在使用便捷性与复杂设置选项之间巧妙地找到了平衡点。” David Derksen 说道。

除了操作上的简便性之外，可持续性问题在塑料产业中正日益凸显其重要性。BBM 正全力以赴地帮助客户提升产品中回收材料的使用比例，降低其能源成本。据 BBM 介绍，仅仅将液压系统更换为全电动设备，就将能耗降低了约 50%。BBM 利用 SCT2111 环形互感器和 EtherCAT 电力测量端子模块 EL3443 成功将能耗数据采集功能集成到基于 PC 的控制系统中。BBM 的全电动系统每公斤塑料的能耗范围控制在 0.25 至 0.3 千瓦之间。另外，还可以对单位能耗进行换算，这对于在当前能源价格下估算订单费用而言，是不可或缺的重要信息。

路线图已明确

展望未来，BBM 打算将控制架构拓展应用至其它产品系列。Felix Schulte 评论道：“借助倍福的硬件和软件产品，我们打造出了一个出色、高性能的整体解决方案，通过与倍福专家的紧密合作，我们成功地将想法转化为现实。”对于 BBM 而言，人工智能（AI）和算法是重要的议题，这些技术不仅能够有效减轻日益复杂的系统给操作人员带来的工作负担，还能够实现设备的独立控制。其背后的原因是，吹塑成型与注塑成型有所不同，它是一个开放性的工艺过程：打开车间门或更换批次材料，都会对工艺过程产生显著影响。未来，我们的系统将具备检测这些影响因素的能力，并能自主地对过程进行相应的调整。

另一个关键点是提升系统效率：驱动的运动特性对能耗和周期时间都可能会产生影响。如果订单需紧急处理并尽快完成，此时能耗便不再是首要考虑的因素。然而，系统必须设法采用尽可能短的周期时间。

那么，为何不在 HMI 中为驱动轴存储多个运动特性（节能模式、标准模式，快速模式），并根据实际应用需求灵活调用，以达到节省时间或能源的目的呢？预测性维护是 BBM 未来期望能更大程度地借助控制系统来进行管理的另一重要领域。电机电流消耗的趋势是评估机械磨损情况的一个良好指标。运动特性中出现的抖动现象是轴承磨损的一个明显征兆。所有这些措施都有助于 BBM 的客户以更加可持续的方式生产产品：经过良好维护的系统，其运行效率会更高。借助基于 PC 的控制技术，可以轻松地将这些功能整合到现有的控制架构中，并确保其顺利实施。