Zinu Shop 全自助便利店全年 24 小时全天候运营。它由 Delfin 公司开发，该公司 20 多年来一直为波兰的小型社区提供生活日常用品。该项目于 2017 年启动，四年后开始了第一次全面、公开的测试，包括测试倍福基于 PC 的底层控制技术。

　　Zinu Shop 是一家自助式便利店，提供与传统便利店类似的商品种类，并且全年无休（法定节假日除外）。实现这一目标的前提是总容量足够大（300 至 400 个存储空间）和高可靠性，而这两者都是获得消费者信任的关键。该商店位于一个长方体保温隔热外壳内，该外壳也可用于存放需冷藏的产品，无论外部天气条件如何都能保持恒温，甚至还可容纳广告灯箱、包裹储物柜和咖啡机等。该项目最重要的特点之一是采用了多种产品混合分装方案，将 3D 打印技术与传统的自动售货机相结合。因此可以售卖几乎任何类型的商品：从棒棒糖或香料包等小而精致的商品，到纸巾或土豆等大包装商品。

　　通过自主开发的可视化系统可以方便地选择所需的商品

　　最大程度地方便顾客

　　Zinu Shop 的一大亮点是购买和取货可以同时进行。传统的自动售货机无法做到这一点，因为必须要打开正门才能购买商品，而 Zinu Shop 可以在背面的装货区取货，这样还可以防止温度变化和外部环境造成的污染。此外，两个独立控制的售货位意味着同时可以允许两位顾客购物。

　　Zinu Shop 的另一个特点是容量非常大，拥有约 350 个销售单位（ SKUs）。这里售卖的每种产品采用了不同的包装类型，包括罐装、瓶装、托盘装、袋装、纸盒装以及杯装，每种包装都有不同的特点，很难事先确定。为了降低不可预知的行为所带来的风险，产品通过几个参数来描述：尺寸、重量、阻力和位置。相应的算法在创建分拣路线时会考虑到这些参数，并同时关注产品的保质期和处理时间的优化。因此，系统运行稳定可靠，到目前为止，投诉率不到 0.5‰。Zinu Shop 每个产品的平均分装时间为 10 秒。根据当前客户不同的需求，每年销售的产品数量约为 50,000 件。

　　基于 PC 和 EtherCAT 的控制架构

　　该项目的目标是创建一台无故障高效率运行的设备。因此，内部货架的设计必须让客户能够拿取不同尺寸的零售商品。在测试阶段，设备的速度得到了显著提升，电源也从三相变为单相，这样 Zinu Shop 就可以使用传统的电源插座。据 Zinu 专家 Piotr Ostrowski、Krzysztof Marmol 和 Artur Kowalski 介绍，最大的挑战是如何通过传统电源插座为整台设备供电，同时保持所需的驱动器速度和加速度。

　　幸运的是，倍福的 AX8000 模块化伺服驱动器配备了 AX8206 双轴模块和用于 AX8620 电源模块的附加电源电抗器（AX2090），为解决这一难题提供了理想的解决方案。此外，还必须开发一个用于优化运动路径的系统，以加快产品释放流程，并同时定义碰撞区域。这就需要一台高性能的工业 PC 搭载计算能力足够强大的处理器和至少 4GB 的内存。事实证明，搭载 Intel Atom® E3845 处理器的倍福 C6017 超紧凑型工业 PC 是 Zinu 开发人员的最佳解决方案。

　　控制架构分布在三个独立的控制柜中：

　　主控制柜包含 C6017、带 EtherCAT 端子模块和 TwinSAFE 端子模块的主 I/O 层，以及支持 Safety over EtherCAT 协议（用于 AM8023 伺服电机的 STO）的 AX8000 伺服驱动器或者 EL7211-9014 伺服电机端子模块（用于 AM8112 伺服电机的 STO）。集成 TwinSAFE 逻辑的 EL2911 EtherCAT 端子模块用作安全控制器。一个支持 Modbus RTU协议的 EL6022 串口端子模块（RS485）和一个通过 Pt1000 传感器测量温度的 EL3204 模拟量输入端子模块用于与暖通空调系统和温湿度传感器通信。

　　第二个控制柜仅包含用于控制自动货架的 EL2889 EtherCAT 数字量输出端子模块。

　　第三个控制柜安装在机械笛卡尔系统上，用于控制 X 轴。

　　由 Zinu 专家开发的可视化系统包括一个用于自助收银系统、仓储管理系统、配送管理系统和监控系统的界面。TwinCAT 3 控制器与上层系统相连，后者负责管理控制面板、购物车、产品现货供应情况、产品保质期和付款流程。PLC 负责检查是否以及如何从货架上取下商品，然后与主机系统交换数据，确定下一步操作，比如确认商品移出、锁定货架、从仓储货架上移走相同的商品或结束购买。项目经理们认识到了 TwinCAT 所带来的独特优势，尤其与 Visual Studio 的无缝集成、通过 EtherCAT 快速自动检测设备以及设备参数（如驱动轴）的透明性。

　　Zinu Shop 的商品种类齐全，从面包、蔬菜、水果、乳制品、冷切香肠和肉类到饮料、糖果、方便食品、化妆品和清洁用品，应有尽有

　　结论

　　Piotr Ostrowski、 Krzysztof Marmol 和 Artur Kowalski 对倍福的产品和技术给予了充分的肯定：“直接从倍福购买大部分设备帮助我们节省了大量时间和资源。倍福高效、快速地向我们交付了所有设备。控制系统的模块化设计为研发工作带来了另一大优势，显著简化了配置以及项目后期的扩展。由于采用了紧凑型驱动技术，即 EL7221-9014 伺服电机端子模块和 EL7031 步进电机端子模块，我们可以在一个小型控制柜中安装整个 X 轴和输送系统。此外，对于不需要使用大量 I/O 的应用，可以使用集成有 I/O 的 EK1818 EtherCAT 耦合器代替 EL1008 和 EL2008 EtherCAT 端子模块。”该公司还受益于倍福的单电缆技术（OCT），它简化了驱动器的接线工作，占用空间更小，并且节省了大量电缆。此外，高性能的 C6017 使得可视化应用不再需要使用单独的 PC。总之，工程师们为 Zinu Shops 成为克拉科夫家喻户晓的品牌而感到自豪。他们目前在寻找更多的投资人，旨在在未来更大力地推广这种自动化购物方式。

　　关于德国倍福

　　倍福（Beckhoff）是一家专注于自动化新技术的德资企业，创立于 1980 年，总部位于德国威尔市。作为全球自动化技术的驱动者，倍福定义了自动化领域的许多标准，是国际标准的制定者和推动者。公司所生产的工业 PC、现场总线模块、驱动产品和 TwinCAT 自动化软件构成了一套完整的、相互兼容的控制系统，可为各个工控领域提供开放式自动化系统和完整的解决方案。经过 40 年的发展和努力，倍福已在世界各地设立 30 多家分支机构，加上全球的合作伙伴，业务遍及 70 多个国家和地区。

　　倍福于 1997 年进入中国市场，中国区总部落户于上海市北高新产业园区，现有员工 300 人，办事处遍及国内 30 座大中城市。创新产品和解决方案广泛应用于风力发电、半导体、光伏太阳能、电子制造、金属加工、包装机械、印刷机械、塑料加工、轮胎加工、木材加工、玻璃机械、物流输送以及楼宇自动化等众多领域。

　　公司倾力推广的 EtherCAT 实时工业以太网于 2014 年成为中国国家推荐性标准，并已入编工信部的《国家智能制造标准体系建设指南》。作为一家技术驱动型公司，倍福一直注重在技术上寻求突破创新，在业内享有“创新引擎”的美誉。倍福基于 PC 的控制技术具有良好的开放性，它支持所有主流的工业通信协议，将 IT 技术、互联网和自动化技术完美融合在一起，为实现工业 4.0 和智能制造奠定了坚实的技术基础。

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