Beckhoff 于 1989 年引入 Lightbus 作為其系統(tǒng)總線，主要用于高速機(jī)械控制器。自那時(shí)起，Lightbus 在很多機(jī)械加工領(lǐng)域內(nèi)都確立了它的穩(wěn)固地位，包括門(mén)窗加工、木材加工、沖壓、包裝和機(jī)床等。1990 年夏，Armstrong Building Products 率先引入了 Lightbus 用于其天花板生產(chǎn)線 ，這也是 Lightbus 首次應(yīng)用于材料處理設(shè)備。由于它具有很強(qiáng)的抗干擾能力以及高速現(xiàn)場(chǎng)總線通訊能力，Lightbus 至今仍被認(rèn)為是最先進(jìn)的技術(shù)。

      位于荷蘭 Hoogezand 的 Armstrong 工廠里，用于切割大型板材的系統(tǒng)采用了 PC 控制技術(shù)和 Lightbus 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

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(chǎn)基地，是吸聲天花板系統(tǒng)制造企業(yè)的領(lǐng)頭羊。在歐洲市場(chǎng)，Armstrong 擁有四個(gè)礦棉吸聲天花板生產(chǎn)基地，它們分別是 Hoogezand（荷蘭）、Team Valley（英國(guó)）、Pontarlier（法國(guó)）和 Münster（德國(guó)）。

      在荷蘭 Hoogezand 的工廠里，Beckhoff 的控制技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)已經(jīng)有 14 年之久的應(yīng)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(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制。裁板鋸將大塊板材（3.6m×5m）切割成一定規(guī)格的板材。

        在 Armstrong Building Products 內(nèi)負(fù)責(zé)亞洲和歐洲事務(wù)的首席工程師Henk Duijim 解釋說(shuō)：“PC 控制系統(tǒng)由臺(tái)式 PC 和集成在操作面板里的監(jiān)視器組成。PLC/NC 軟件 S1000 － 現(xiàn)在的 TwinCAT 自動(dòng)化軟件的前身 － 是運(yùn)行在 DOS 操作系統(tǒng)下的。”Beckhoff 技術(shù)人員編寫(xiě)應(yīng)用軟件并開(kāi)發(fā)可視化系統(tǒng)。生產(chǎn)界面的可視化 － 工廠的代表性特征－ 是用 C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)而成的。

Lightbus：從 Beckhoff 系統(tǒng)總線到全局現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)

操作方便，易于維護(hù)
      當(dāng)時(shí)，他們選擇了 Lightbus I/O 模塊 M1400 和 M2400（分別用于數(shù)字量和模擬量設(shè)備）用于 I/O通訊。Armstrong 在現(xiàn)場(chǎng)和中央控制柜都使用了 Lightbus 模塊。I/O 組件安裝在整個(gè)工廠的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)中。使用本地 Lightbus 組件大大節(jié)約了安裝成本，減少了人力的浪費(fèi)。控制柜里的 Lightbus 設(shè)備包括變頻器，用于控制輥筒式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速。

       現(xiàn)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(xiàng)目經(jīng)理。據(jù)他介紹：“系統(tǒng)的一個(gè)主要特征是：輸送單元上每個(gè)輥筒式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速都是可以控制的，這樣，可以調(diào)節(jié)輸送機(jī)上天花板之間的間距，以適應(yīng)每個(gè)工藝。輥筒式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速可以通過(guò)軟件 PLC 設(shè)定，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算。”

迅捷、無(wú)干擾的通訊：標(biāo)準(zhǔn)的光纖技術(shù)用于傳輸 Lightbus 數(shù)據(jù)

附加功能擴(kuò)展簡(jiǎn)便
        經(jīng)過(guò)試運(yùn)轉(zhuǎn)后，Armstrong 技術(shù)人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步擴(kuò)展。HenkDuijim 解釋說(shuō)：“有了 Beckhoff 的 Lightbus系統(tǒng)，就可以簡(jiǎn)單、快捷地修改或擴(kuò)展工廠配置。在初始化階段，可以自動(dòng)設(shè)定所有數(shù)據(jù)，因此無(wú)需對(duì)本地模塊進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)備設(shè)置。”

        裁板鋸由一個(gè)用于縱向切割的雙軸鋸片和一個(gè)用于橫向切割的四軸鋸片組成。變極電機(jī)的鋸條設(shè)置也可通過(guò)數(shù)字量 Lightbus 模塊M1400 進(jìn)行修改，鋸軸的位置則通過(guò)絕對(duì)值編碼器 M3000 監(jiān)控。用于烘干天花板的干燥器是一個(gè)技術(shù)上的亮點(diǎn)，它有 12 個(gè)烘干級(jí)別。干燥器中被連續(xù)不斷地送入基本的天花板元件，烘干后由升降機(jī)將它們移走。這一工藝要求設(shè)置時(shí)間短、裝卸速度快。這也充分展示了 Lightbus 系統(tǒng)的卓越性能。

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

裝配迅捷性、模塊化擴(kuò)展以及抗干擾能力
      Armstrong 之所以決定采用 Lightbus 系統(tǒng)，主要是因?yàn)橐韵聨讉€(gè)因素。一個(gè)重要的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是系統(tǒng)能否進(jìn)行模塊化擴(kuò)展。生產(chǎn)線（包括裁板鋸）的更換工作必須在兩周內(nèi)完成。為了保證能夠進(jìn)行快速裝配和現(xiàn)場(chǎng)試車，需要在輸送系統(tǒng)供應(yīng)商 － 機(jī)器制造商Hüttenh?lscher －那邊預(yù)先配置以便進(jìn)行測(cè)試。“每個(gè)系統(tǒng)部件都配有 Lightbus I/O 模塊且都經(jīng)過(guò)逐段測(cè)試。在 Hoogezand 工廠進(jìn)行的最終裝配過(guò)程中，每個(gè)系統(tǒng)模塊只需簡(jiǎn)單地使用光纖以及電機(jī)電纜連接起來(lái)即可，”Henk Duijm 解釋道，“選擇 Lightbus 的進(jìn)一步原因還包括運(yùn)行效益以及通過(guò)集成模塊到光纖環(huán)中從而使系統(tǒng)擴(kuò)展變的更為簡(jiǎn)單?？闺姶鸥蓴_能力和相連模塊間電路完全隔離也是關(guān)鍵因素之一。”Andreas Hülshorst 補(bǔ)充道：“控制柜安裝在單獨(dú)的控制室里，它與最近的一個(gè)機(jī)器模塊之間相距 160m，因?yàn)殇彈l的編碼器線數(shù)容易受到 EMC 干擾。由于 Lightbus 通訊是通過(guò)玻璃光纖（HCS光纖）實(shí)現(xiàn)的，從而能夠確保到絕對(duì)編碼器的數(shù)據(jù)傳輸變得非常可靠且具有很強(qiáng)的抗干擾能力。”

保留久經(jīng)驗(yàn)證的技術(shù)
      “對(duì)于門(mén)窗加工機(jī)械，早在 1989 年，Beckhoff 就開(kāi)始使用 Lightbus技術(shù)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(tǒng)。”Andreas Hülshorst 回憶說(shuō)。材料處理設(shè)備于 1990年 8 月開(kāi)始進(jìn)入試車階段，同年 9 月生產(chǎn)出了第一批天花板。

      2005 年初，Armstrong 計(jì)劃不久之后就將生產(chǎn)基地從 Hoogezand 遷到Münster，但 Lightbus 技術(shù) Armstrong 會(huì)繼續(xù)保留下來(lái)。Henk Duijm 介紹說(shuō)：“隨著荷蘭工廠的關(guān)閉，Armstrong 在歐洲的工廠由原來(lái)的四個(gè)減少為三個(gè)，目的在于降低生產(chǎn)成本的同時(shí)提高產(chǎn)量。”

        由于天花板生產(chǎn)工藝在大體上保持不變，采用了久經(jīng)驗(yàn)證的Beckhoff PC 控制系統(tǒng)和 Lightbus 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的機(jī)器部件將重新安裝在新的生產(chǎn)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(yùn)行情況仍非常良好，因此也沒(méi)有必要進(jìn)行更換。我們會(huì)通過(guò)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。”