德國倍福電氣有限公司 （Elektro Beckhoff GmbH） 成立于1953年。公司下屬的倍福工業(yè)電子部多年來開發(fā)生產(chǎn)了一系列工業(yè)自動化產(chǎn)品，包括高品位的工業(yè)PC和控制面板，嵌入式PC，現(xiàn)場總線控制器，現(xiàn)場總線輸入/輸出系統(tǒng) （IP20和 IP67），各種總線接口卡，支持現(xiàn)場總線的伺服電機和驅(qū)動器，基于PC的工控軟件（TwinCAT&，基于光纜的現(xiàn)場總線 （Beckhoff-Lightbus）等，是上述產(chǎn)品在歐洲的主要生產(chǎn)廠之一。 　 　　 10年前，Beckhoff 在德國漢諾威博覽會上第一次展示了其現(xiàn)場總線端子技術(shù)。其時，很多用戶及競爭者都一直認為這個自動化的新技術(shù)是一個技術(shù)上的革新，因為從前沒有過任何相似的解決方案。從此，現(xiàn)場總線 I/O 理念折服了業(yè)界，并且取得了巨大的成功，以至于直至今天，幾乎所有自動化生產(chǎn)廠商都采納了這種理念，并提供他們自己的端子產(chǎn)品?！　? 　　 在近十年間，Beckhoff 持續(xù)擴展總線端子系統(tǒng)，如今可以為廣泛的應(yīng)用提供基于187 種不同的標準總線端子的優(yōu)化解決方案。Beckhoff 總線端子已經(jīng)發(fā)展成為基礎(chǔ)的自動化組件?！　? 　　 Beckhoff的總線端子是如何在10年間，從一個想法變成現(xiàn)實的，又有怎樣的發(fā)展趨勢？　　 　　　　 一年的時間：由想法到現(xiàn)實，締造I/O技術(shù)新標準　　 　　 Hans Beckhoff：回首Beckhoff 在自動化技術(shù)這個創(chuàng)新領(lǐng)域發(fā)展的整整十年，我感覺像一段時空旅行。十年前的現(xiàn)場總線技術(shù)正經(jīng)歷著它的青春期，在1989年（現(xiàn)場總線的早期），Beckhoff 就引入了快速光纖總線“Lightbus”（“光導(dǎo)總線”）。關(guān)于總線端子的基本想法最早誕生于1994年漢諾威博覽會上。那時，我們的競爭對手已開始參照并實施我們的這項技術(shù)革新。這便是我要設(shè)計出一個全新技術(shù)的動機之一。僅僅在一年以后的1995年，我們便展示了我們的總線端子理念。如今，現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)成為自動化的一個標準，據(jù)統(tǒng)計，大概60%的客戶在使用這種技術(shù)。我認為，公正地說，這個理念為那時的自動化應(yīng)用領(lǐng)域的I/O技術(shù)奠定了新的標準?！　? 市場的趨勢：模塊化、操作簡便、適用于混合信號 　　 　　 Hans Beckhoff： 我們的努力是基于對我們的現(xiàn)場總線產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境的精確分析。該分析顯示：現(xiàn)場總線正越來越多地滲透到接線層面，而當時人們采用傳統(tǒng)的接線端子。　　 　　 當時的廠家提供的電子模塊只是在外觀和操作上具有電子模塊的特征。而核心問題是，新型電子模塊必須便于接線，使安裝人員及電氣工程師在接線時如同操作一個普通的接線端子那么簡單。 　 　　第二個是技術(shù)方面對模塊化的需求。模塊化可以處理混合信號類型，并且可以在端子箱中找到固定的模塊化端子。其間，Beckhoff的一個客戶VDMA的一個木材機械自動化技術(shù)工作組強烈表達了這樣一種需求。他們當時在尋找一種合適的模塊化I/O系統(tǒng)。　　 　　 另一個重要因素是來自于我們公司內(nèi)部系統(tǒng)工程部的需求 — 我們至今仍有一個由100多位員工組成的強大的生產(chǎn)控制柜的部門?；谖覀兊膶嵺`經(jīng)驗，我們認為這個新產(chǎn)品必須能夠裝入尺寸為80的典型的端子盒中，這是設(shè)計時需要考慮的最重要的因素。　　 　　 總而言之，我們必須以無源接線端子的可靠設(shè)計為基礎(chǔ)，研發(fā)出模塊化、操作簡便、適用于混合信號的端子。盡管這種模塊化端子系統(tǒng)給用戶帶來很多好處，但我們試圖以與傳統(tǒng)解決方案類似的價格提供這種新產(chǎn)品?？上驳氖?，我們在一年之內(nèi)解決了所有這些問題。　　 　　　　 成功的合作：Beckhoff的電子技術(shù)＋WAGO的外殼制造技術(shù)　　 　　 Hans Beckhoff： 產(chǎn)品研發(fā)過程是一個艱難時期，但也是一個令人興奮的時期。我們堅定地將精力集中在這個新產(chǎn)品的研發(fā)上。總之，除了詳盡的分析，所有創(chuàng)新都需要超常的直覺和勇氣。幸運的是，我們的勇氣得到了回報——如今I/O產(chǎn)品占據(jù)我們銷售額的50%，總線端子占有很大的份額?！　? 　　 在總線端子的研發(fā)階段，一個特別重要的因素就是Beckhoff 不是孤軍奮戰(zhàn)，而是與Wago進行了緊密的合作?？偩€端子是成功合作的一個很好的例子，那時雙方有明確的分工。作為端子專家，Wago研發(fā)并提供了端子的外形結(jié)構(gòu)，而 Beckhoff 則負責(zé)研發(fā)電子模塊、軟件及系統(tǒng)設(shè)計。這對雙方來說都是很有成果的合作，因為雙方可以借助不同的優(yōu)勢從問題的兩個方面入手：一方面是機械的，另一方面是電子的。結(jié)果是雙方都在經(jīng)濟上獲得了成功，在技術(shù)訣竅方面得到了交流。如今，Wago有了強大而獨立的電子研發(fā)部門，而 Beckhoff 也學(xué)到了很多外殼制造技術(shù)?！　? 　　　　 無所不在的I/O：從邏輯控制、運動控制到測量應(yīng)用　　 　　 Hans Beckhoff： 在開始階段，總線端子系統(tǒng)只涵蓋了“常規(guī)”信號，比如，標準的數(shù)字量和模擬量輸入輸出。作為一個熱衷于技術(shù)的人，我對于我們能夠在技術(shù)上大大提高了系統(tǒng)的先進性而感到由衷的高興?，F(xiàn)在，模擬輸出的分辨率從12位 提高到16位甚至向24位的精度邁進。同時，一些特殊功能端子達到了0.01%的絕對精度，這意味著這些端子能夠滿足苛刻的測量要求。如今，我們的總線端子不只適用于PLC和運動控制功能，并且還適用于測量功能。將來，測量、控制和運動技術(shù)將可能在更大程度上得到集成。這種發(fā)展趨勢的一個特別重要的方面就是要求我們的總線端子系統(tǒng)具有非常好的靈活性和通用性?！　? 　　 如今，Beckhoff 提供187種標準的總線端子，這些端子能夠完成市場要求的任何任務(wù)，并且這個數(shù)量還在增長。例如，我們現(xiàn)在正在研發(fā)可以直接由總線端子處理小型運動控制應(yīng)用的伺服驅(qū)動模塊。與此同時，將出現(xiàn)一個通用的I/O系統(tǒng)，構(gòu)成自動化技術(shù)的一個基礎(chǔ)。在我看來，單一類型的硬件可以涵蓋從典型機械自動化到樓宇自動化和過程控制這么廣泛的應(yīng)用，這是自動控制領(lǐng)域的一個新鮮事物。比如，同一類產(chǎn)品可以用于控制一個高性能的數(shù)控系統(tǒng)，用于實現(xiàn)工廠管理大樓的自動化，或者用于監(jiān)控一個污水處理廠或一個石油鉆井平臺。不僅如此，我們1995年確立的基本理念還替換了廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)接線端子。除了這些基本的亮點以外，自然還有很多技術(shù)和工藝上的亮點。例如，示波器端子可以實時顯示機械設(shè)備內(nèi)部的作用力，或者智能化的總線端子控制器可以使I/O系統(tǒng)成為集散控制的一個站點。 領(lǐng)先的秘訣：精巧的設(shè)計、先進的技術(shù)　　 　　Hans Beckhoff：總線端子系統(tǒng)取得持續(xù)成功的原因之一是對系統(tǒng)的精巧設(shè)計。這是一個由眾多I/O模塊和不同的CPU單元組成的大型系統(tǒng)，因此，作為基礎(chǔ)的系統(tǒng)設(shè)計及接口必須定義得非常清晰、可靠且有前瞻性。事實上，早在1994年我們就作了很好的預(yù)測，因此才有總線端子誕生10周年后的今天。正因為如此，我們才能夠輕松地滿足隨之而來的一系列新的需求，如復(fù)雜的通訊端子及用于運動控制的特殊端子。另一方面，與客戶的密切合作使我們經(jīng)?？梢垣@得開發(fā)新產(chǎn)品的靈感。此外，作為一家技術(shù)型公司，Beckhoff 以用戶的需求為己任，來研發(fā)新技術(shù)或者將新技術(shù)推向市場。我們也密切關(guān)注通用電子產(chǎn)品市場，從而可以利用最先進的元件和技術(shù)服務(wù)于自動化技術(shù)。我們成功的因素之一，無疑是我們對研發(fā)高端電子產(chǎn)品樂在其中?！　? 　　　　 未來的潛力：融合實時工業(yè)以太網(wǎng)、更高的性能更低的成本　　 　　 Hans Beckhoff：我們的總線端子系統(tǒng)是過去十年中形成自動控制技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。這種技術(shù)已成為一個標準，并且還在繼續(xù)發(fā)展。 　　 　　 提到現(xiàn)場總線，未來必將屬于以太網(wǎng)。作為主站的以太網(wǎng)，除一個以太網(wǎng)接口外，無需其他特殊硬件。Beckhoff 為這種趨勢的發(fā)展作了充分的準備。如今通過EtherCAT（Beckhoff研發(fā)的實時工業(yè)以太網(wǎng)解決方案，是第一個真正開放的設(shè)備層以太網(wǎng)解決方案。），我們將建立一種具有更高性能及更低成本的新標準。 EtherCAT系統(tǒng)與總線端子的兼容性可確保兩種技術(shù)的順利過渡：通過EtherCAT總線耦合器，可以自由地把總線端子集成到EtherCAT系統(tǒng)中。此外，我們還將提供帶EtherCAT功能的EtherCAT端子，以此構(gòu)成一個基礎(chǔ)的通訊系統(tǒng)，這樣就不需要總線耦合器的功能了。用戶可以根據(jù)應(yīng)用場合決定采用標準的總線端子還是EtherCAT端子。　　 　　 我相信，即使在10年后，總線端子仍然會高速增長，我們將會繼續(xù)研發(fā)這種技術(shù)。我們的創(chuàng)新將集中在兩點：一方面是提高技術(shù)優(yōu)勢，另一方面則是降低價格。我相信我們的系統(tǒng)將繼續(xù)為自動化技術(shù)建立標準，同時將更具有價格優(yōu)勢。如上所述，傳統(tǒng)的自動化將融入測量技術(shù)，而傳統(tǒng)的PLC面對這一趨勢將會力不從心?！　?