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全自动牛奶分析室

荷兰 MCS Nederland 牛奶检测分析室提供了一个完整的络拓朴结构实例。全自动控制系统基于 Beckhoff 的自动化组件之上。该项目是由 Raudszus Electronic GmbH (牛奶逻辑控制系统提供商) 和b-plus GmbH (检测站自动化专家) 共同完成的。

牛奶就是牛奶，人们一般都这样想，但是当你参观过位于荷兰Zutphen的MCS Nederland牛奶检测分析室以后，你或许会改变你的看法。在这个高度自动化的分析室中，每天都在开足马力以15000个样本的速度，检测和分析来自荷兰牛奶供应商提供的牛奶。检测内容包括脂肪含量、蛋白质含量、细菌数量、抗生素含量等。为了避免样本混淆和方便同类样本合并，b-plus GmbH公司使用 Beckhoff 自动化组件，实现了具备完整路径和识别处理能力的控制系统。

有很多因素会影响牛奶质量的不同，包括一些关键因素如：奶牛的年龄和营养状况，牛奶的保存方法、奶牛的健康状况，以及药物管理等。牛奶的价格则取决于质量和供应量。

过去，标明牛奶供应商的条码需要人工贴到牛奶瓶上，分析室中只能使用配备DOS系统的电脑和条码扫描仪这样简单的装置来检测，并根据牛奶的质量和供应量决定供应商的牛奶价格。由于每天需要检测大量的牛奶样本，因而这项工作是非常繁琐的。b-Plus的项目经理Harald Bugel如此描述现在的工作过程：“现在，当牛奶注入到罐装车时，样本也会抽取到塑料瓶中，而供应商的信息则会记录到安装在牛奶瓶基础盘的应答器中”这种被称为RFID的标签具有唯一的编码，用以在随后的检测步骤中识别样本。

TCP/IP 传输XML 数据

“从技术角度讲，这个过程是非常激动人心的，牛奶样本放在样本箱中，每箱可以放 4×12瓶，由机器人放置到传送器上，并运送到应答读取器。这里也使用的是 Beckhoff 的组件”Harald Bugel先生说。CX1000 嵌入式 PC 通过 ADS 命令将标签读取器数据传输到主机上，在这里，TwinCAT 自动化软件将数据它的延伸率完全可以到达800％以上转换为 XML 数据报文，通过 TCP/IP 传送到评估数据库中。“我们使用以太作为总线系统”b-Plus的Bernd Eggl先生说“Beckhoff提供了非常合适的总线耦合器，b-plus 在此基础上实现了一个非常恰当的 XML 关。”

样本随后的处理在一个评估数据库中进行。并建立一套样本方案，以决定执行何种分析流程。预装 TwinCAT CE 软件的 CX1000 可以保证这些路径数据“到达该样本”，对应的圆形夹将瓶子传送到正确的传送带上。两个“混合单元”，一个是冷检测，另一个是热检测，并分别在传检测橡胶支座的轴向径向抗压、抗剪、转角力学实验送带缓冲与分析室缓冲之间交换数据。当分析设备有请求时，它们将按照称为由46 个样本和 2 个标准组成的批次混合牛奶并分配它，很显然，应答器中不制动器会不保存瓶子的目标信息。

根据是否进行冷检测或热检测分析，样本会通过分析室的不同路径。在冷检测区，牛奶在分析时不会被加热，四个分析站可以在4℃的温度下确定牛奶的细菌数量。每个分析站包括四个部份：冷缓冲、导向板、基本单元和分析设备。热检测区较大：由七个分析站，四个Milcoscan流量开关，两个细胞数量和一个纯度分析组成。由 CX1000 控制的加热池可以保证 40 ℃的恒定样本温度。具有容纳四批次的空间，即 192 瓶。加热池也可以通过传送带接收混合单元传送过来的奶瓶。四个 Milcoscan 站可以检测牛奶中的脂肪、蛋白质、乳糖含量，以及通过以太链接的 PC 控制的吸取设备的其它成分，即牛奶吸取到微器皿中，检测牛奶的抗生素含量。紧凑的控制柜型 PC 由于体积小实验前预热5⑴0分钟而被作为控制平台。

所有的基本单元都配备了C圆柱导轨X1000

无论是否使用冷/热检测过程，所有分析站的核北京化工大学橡塑机械研究所经过量年对熔体齿轮泵的系统研究心部件都是 CX1000 控制的基本单元。它们用于控制瓶子的方向，摇动，打开瓶子等等。样本数据通过 RS232 接口传送到分析设备。然后，样本被密封，通过升降机和返回式传送链返回到较低区域，并被移走。“操作人员可以利用 Beckhoff 提供的6.5 in的控制面板随时调控整个过程”Harald Bugel先生说“由 b-plus 专家开发的可视化程序是基于 C++ 的”“因为整个自动化建立在 Beckhoff 的组件之上”Bugel 先生说，“我们可以向客户保证在程序设计、操作和使镀银首饰用过程中的连续性。”

两种测试方法中的最后一项样本站是重发器，在这里可以通过数据库查询找到已有的有效分析结果。如果是这种情况，瓶子将会从分析区移走、清空，然后回收。如果没有有效结果，样本将被回送到大缓冲区中的任何一个，并在那里重新进行一次分析检测。(end)