案例概況

客戶：MACS Sterilisationsanlagen GmbH（Ermafa Environmental Technologies GmbH 旗下）

應(yīng)用場景：醫(yī)療與感染性廢棄物的無害化處理控制系統(tǒng)

應(yīng)用產(chǎn)品：宏集Berghof高性能控制器設(shè)備

（一）應(yīng)用背景

MACS(Machine Autoclave Cutting Sterilization)技術(shù)是一種高性能認(rèn)證解決方案，專用于處理醫(yī)療和感染性廢棄物。該系統(tǒng)通過高溫高壓滅菌結(jié)合切碎技術(shù)，無需化學(xué)劑、維護(hù)簡便，適用于醫(yī)療廢物、食品廢棄物及液體處理，可部署為固定或移動(dòng)設(shè)備。系統(tǒng)提供全天候遠(yuǎn)程服務(wù)，最大限度減少殘余垃圾和處置成本，實(shí)現(xiàn)環(huán)保效益最大化。

為滿足系統(tǒng)控制的高性能與高可靠性需求，MACS 最終選擇基于宏集Berghof自動(dòng)化平臺(tái)構(gòu)建新一代控制系統(tǒng)核心。

（二）項(xiàng)目挑戰(zhàn)：構(gòu)建靈活可靠的控制系統(tǒng)

1.架構(gòu)升級(jí)

客戶需要在現(xiàn)有系統(tǒng)基礎(chǔ)上引入CODESYS V3控制平臺(tái)，并對(duì)軟件架構(gòu)進(jìn)行模塊化重構(gòu)，以增強(qiáng)系統(tǒng)的可維護(hù)性和未來擴(kuò)展能力。

2. 多協(xié)議實(shí)時(shí)通信協(xié)調(diào)

EtherCAT與CANOpen兩套總線系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)高頻次、低延遲的同步通信，特別是對(duì)CANOpen管理器配置和任務(wù)周期的優(yōu)化要求極高。

3. 熱敏打印集成

實(shí)現(xiàn)USB-to-Serial接口打印功能，并支持自動(dòng)化輸出日志、報(bào)警記錄等格式化數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性和格式處理邏輯提出挑戰(zhàn)。

4. 遠(yuǎn)程監(jiān)控與操作

系統(tǒng)需要支持基于瀏覽器的Web遠(yuǎn)程可視化（WebVisu），在保證交互便捷的同時(shí)，也需考慮遠(yuǎn)程訪問的安全性和響應(yīng)速度。

（三）宏集解決方案：開放架構(gòu) × 高度集成 × 遠(yuǎn)程運(yùn)維

面對(duì)上述技術(shù)挑戰(zhàn)，宏集基于開放的CODESYS平臺(tái)和Berghof先進(jìn)的硬件配置，為MACS系統(tǒng)提供了一個(gè)強(qiáng)大而靈活的系統(tǒng)核心。如圖是解決方案架構(gòu)：

1.主要硬件配置

宏集Berghof MC-Pi Plus：四核CODESYS控制器，基于樹莓派平臺(tái)，原生支持CAN接口；

宏集Berghof MC-IO模塊：EtherCAT擴(kuò)展IO模塊，支持?jǐn)?shù)字量輸入輸出和CAN接口；

宏集Berghof SC-1000：基于EtherCAT總線的安全控制器，滿足安全邏輯處理需求；

熱敏打印機(jī)：通過USB轉(zhuǎn)串口方式直接連接至控制器。

2. 現(xiàn)場總線配置

CANOpen（8ms周期，8個(gè)從站，500kbps）：控制5臺(tái)變頻器、2個(gè)直線軸和1個(gè)閥島；

EtherCAT（2ms周期，3個(gè)從站）：控制最多3個(gè)MC-IO模塊。

3. 軟件功能亮點(diǎn)

基于USB轉(zhuǎn)串口的熱敏打印驅(qū)動(dòng)，支持CSV格式打印、報(bào)警歷史記錄與過程數(shù)據(jù)歸檔；

EtherCAT與CAN總線各自配置獨(dú)立任務(wù)優(yōu)先級(jí)，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度；

CODESYS WebVisu用于遠(yuǎn)程瀏覽器可視化，支持變量直連與動(dòng)態(tài)報(bào)警表，簡化故障排查；

模板與畫面組件的使用，提高HMI界面靈活性與復(fù)用性。

（四）為何選擇宏集Berghof？

在全球半導(dǎo)體短缺的背景下，硬件的開放性與靈活性成為了關(guān)鍵考量因素。宏集Berghof基于CODESYS的解決方案憑借低許可成本、原生CAN支持及模塊化設(shè)計(jì)，完全符合MACS Sterilisationsanlagen GmbH對(duì)系統(tǒng)升級(jí)的需求。

宏集Berghof的技術(shù)不僅滿足了當(dāng)前項(xiàng)目的要求，更為未來的升級(jí)與擴(kuò)展預(yù)留了充足空間，為客戶提供了面向未來的可靠選擇。

（五）項(xiàng)目成果

? 模塊化軟件架構(gòu)大幅提升系統(tǒng)靈活性

? CAN總線未來可擴(kuò)展性強(qiáng)，便于后續(xù)升級(jí)

? 報(bào)警與記錄功能優(yōu)化，降低維護(hù)成本

? 熱敏打印接口改善過程記錄與追溯能力

? 實(shí)時(shí)任務(wù)與總線配置優(yōu)化，提高安全性與系統(tǒng)性能

? 整體控制系統(tǒng)具備面向未來升級(jí)的能力

案例總結(jié)

本項(xiàng)目充分展現(xiàn)了宏集Berghof自動(dòng)化技術(shù)在高要求場景下的可靠性、可擴(kuò)展性及遠(yuǎn)程運(yùn)維能力。

宏集Berghof將繼續(xù)以開放平臺(tái)、可靠產(chǎn)品和專業(yè)服務(wù)，為更多應(yīng)用場景提供強(qiáng)有力的自動(dòng)化技術(shù)支持。

審核編輯 黃宇